薄壁鈦合金零件可以這樣加工

對鈦合金材料無處下手？

對薄壁零件加工沒有思路?

本周直播夾具俠為大家請來了資深的機床工藝工程師@小春為大家講解航空鈦合金薄壁件加工工藝。老師首先就自己加工過的一款零件進行分析：

一、零件工藝分析

圖1是一款薄壁圓筒零件，零件材料為鈦合金TC4，外圓直徑198mm，內孔直徑為195mm，長度為200mm。

因為鈦合金的特殊性能，鈦合金薄壁件加工過程中會出現切屑、斷屑、排屑，故防止加工零件的扭曲變形等就更難。

二、零件加工工藝方案

該零件加工工序分為粗加工(粗車)、去應力時效、半精加工和精加工以及切斷定長。其中去應力時效工序主要是為了把粗加工過程中參與的切削應力釋放，避免帶到後續的工序中。

半精加工和精加工將確定加工的零件尺寸、表面形狀、相互位置及表面粗糙度。

裝夾方案的設計：粗加工時因為有夾頭，此時工件的剛性較好，使用車床普通自定心卡盤，夾緊力大，可以防止在大切削力加工過程中零件鬆動，夾頭不切斷。半精加工、精加工時夾緊力要小，防止裝夾變形，此兩步工序中需要使用軟包爪，並且考慮到此時工序工件已經形成薄壁結構，在零件內孔增加心盤裝於工件內孔，以增加整個工藝系統的剛性。軟包爪如圖2，心盤如圖3所示，圖4為軟包爪與心盤裝夾零件。

1.圓筒 2.心盤 3.車床軟包爪

在考慮到零件有夾頭的情況下，薄壁零件在精車和半精車時保持剛性並不至於產生變形。

聽完老師的經驗分享後

熱情的小夥伴忍不住開始提問了

@王璨@4年專心做工裝夾具

心盤和開粗後的配合公差有多少？

@小春

這個要根據零件的車削情況確定，一般配合間隙為0.1mm。

@學徒

在加工時會不會振刀

@小春

因為粗加工時轉速不大，所以振刀情況可以避免。另外，心盤的作用主要是增強零件夾頭部分剛性，實際加工過程中根據零件配合完的孔來定心盤尺寸，所以要求不是很嚴格。

@劉艷通

心盤是怎麼固定的？

@小春

心盤是固定在零件夾頭的孔中，用軟包爪把夾頭夾緊固定。

@劉艷通

通過夾緊工件，來夾緊心盤？那工件應該會有變形吧！

@小春

軟包爪為了好焊接採用低碳鋼，墊緊由於夾頭的存在，局部剛性比形成薄壁剛性要好，所以變形量會很小，不會影響工件形狀尺寸變化。

@學徒

切斷的時候會產生變形么？

@小春

切斷時變形是不可避免的，但是可以端面留一些餘量，再用軟三爪或墊軸把端面光平。

更有一些小夥伴提出了自己的加工思路

@教主

心盤用漲套式，與工件的間隙可以消除不更好嗎？

@小春

工藝夾頭出的孔採用原來的方式，心盤與之配合，增加局部剛性，間隙控制在十絲左右就可以了。

@方

謝謝先生回答。心盤和零件的間隙，卡盤的壓力，個人覺得很重要。

@草原狼

是不是也可以用工藝螺紋，代替軟包爪，我們加工顯微鏡目鏡管，鋁的，都是用工藝螺紋。

@小春

對於鋁件和銅件確實是一個不錯的選擇。

@教主

如果沒有夾頭怎麼辦？

@小春

先干孔，然後用穿心軸，但是也要通過粗精加工。

@寒~韓勝利

那先加工孔的話，外徑切削和夾緊變形就要很好的解決，不然直接影響內孔精度

@小春

是的，設計成一個兩端有漲軸的心軸，把零件套上，端面螺釘把漲軸壓緊，使漲軸把孔撐緊加工外圓。

最後熱心用戶@袁霦霦

還給大家分享了一些高效切削示例

直播結束時大家都直呼過癮

表示學到了很多

但是夾具俠意想不到的是，本次的主講嘉賓@小春表示，自己才是收穫最大的，大家提供了很多很好的建議。有些場景以前從來沒有考慮過，現在多了很多解決問題的新思路。

的確是這樣，很多知識都是在交流的過程中產生的，夾具俠舉辦直播的目的就是引發大家的思維碰撞，提升大家對加工的認識。

再次感謝@小春的精彩分享以及各位小夥伴的積極配合，之後夾具俠的直播中會有越來越多的應用案例出現，如果您有好的資料，不妨貢獻出來，讓大家都見識見識，你一言我一語中也能幫助您挖掘出更多的思路。

想要了解更多資料信息的請搜索「夾具俠」網站或者加夾具俠公眾號。

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