框体类钛合金零件数控加工技术

框体类钛合金零件数控 加工工艺方案

　　框体类钛合金零件，常见的是钛合金机匣（见图1）。根据产品使用的不同要求以及它的加工特点，目前主要有4种工艺：①分段精加工，再焊接，再补充加工焊接接头部位。②分段粗加工，再焊接，再整体数控精加工。③整体锻造，再粗精机加工。④整体铸造，再粗精机加工。

框体类钛合金零件机械加工设备的选择

　　如采用分段精加工、再焊接、再补充加工焊接接头部位的方案，数控 加工设备可根据焊接接头的情况，根据零件轮廓尺寸选择合适的五面龙门数控 加工中心、大型五轴联动加工中心或数控车床等。

　　如果采用分段粗加工，再焊接，再整体数控精加工的工艺，由于采用这类工艺方案的框体类钛合金零件一般尺寸大，结构复杂，焊缝多，焊接易变形，故在焊接前一般端面、表面均都留有较多的余量。在精加工工艺规划时，务必尽可能少转工序，因为一旦工序太多，累计误差以及产品的变形因素就很难控制。一般来讲，优先推荐选用大型龙门车铣复合中心（见图2、图3）；其次推荐选用数控车床与五轴联动加工中心（见图4）联合加工。

　　如是采用整体锻造（铸造）、再粗精机械加工的方案。这种工艺方案准备的零件毛坯，其加工余量比较均匀，去除余量相对较少，可缩短机械加工的时间。机械加工过程中，考虑框体类零件的内壁、外壁以及四周窗口需要粗精加工，为此在选择加工设备时要选择适当的数控车床（车削粗精加工）、大型龙门五轴数控 加工中心（内外壁壁粗去余量以及加工四周窗口）、大型龙门车铣复合中心等来进行精加工。

框体类钛合金零件机械加工工装设计思路
  
　　考虑框体类钛合金零件一般薄壁、易变形、结构复杂，根据其结构分析，在工装辅助设计时务必遵循以下的基本原则。

　　（1）满足工装使用过程中工件定位的稳定性和可靠性，有足够的承载或夹持力，有适合零件的刚性结构。
 
　　粗加工时，装夹夹紧力可大，以防止在切削宽度、深度较大的大切削过程中零件的松动；精加工时，考虑零件易变形，工装夹紧力要稍小，但要可防止工件松动。对于薄壁结构的特易变形零件，务必适当增加辅助支撑工装结构。
 
　　（2）尽量充分考虑零件设计基准（使用基准）、工装定位基准及零件检验基准间的统一或关联。
 
　　（3）满足装夹过程中的方法简单与操作快捷。
 
　　（4）满足工装在调整、一并转序或更换过程中具有可靠的重复定位性。
 
　　（5）尽可能地回避结构复杂、成本昂贵，严格遵循手动、气动、液压、伺服的依次优先设计采用原则。
 
　　（6）周向需要设计限位防转装置，防止二次装夹没周向基准。如批量较大，可以设计气动、液压的自动化夹具，实现加工时压紧块自动让位以及自动回复压紧。如是侧面开槽（孔）以及其他涉及到可能在加工零件时会切削到工装的情况，一般来讲在设计时应考虑适当让位，更优的方案是推荐该工装匹配部位选用与零件相同的材质，以避免刀具的损坏而带来的质量事故。