引言(yan)
钛金(jin)属(shu)在地壳(ke)中比(bi)较(jiao)丰(feng)富，储量超(chao)过(guo)铜、锌(xin)等(deng)常见金(jin)属(shu)。钛(tai)合金则是钛(tai)和其(qi)他金(jin)属(shu)混(hun)合(he)制(zhi)成的合金材(cai)料(liao)，具(ju)有(you)较(jiao)高(gao)的(de)强度(du)、耐热性和(he)耐(nai)腐(fu)蚀(shi)性(xing)[1]。基于这(zhe)些(xie)优(you)良(liang)特性，钛合金(jin)的(de)应用(yong)市(shi)场(chang)广(guang)阔(kuo)，主要(yao)集中(zhong)在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天、生(sheng)物化学(xue)等(deng)领(ling)域。本(ben)文结(jie)合相(xiang)关工作经验，探讨了钛(tai)合(he)金材(cai)料特性(xing)和(he)磨(mo)削(xue)工艺(yi)。
1、钛合金(jin)材(cai)料(liao)的特(te)性
1.1优(you)点
（1）比(bi)强(qiang)度(du)大(da)。和钢(gang)材(cai)相比(bi)，钛(tai)合金材(cai)料的强度(du)相当，但(dan)密(mi)度(du)只(zhi)有(you)钢(gang)材的60%左右(you)，约(yue)为(wei)4.5g/cm3；弹(dan)性(xing)模(mo)量(liang)远低(di)于钢材(cai)，在(zai)1.078×105～1.176×105MPa[2-3]。也就是说(shuo)，钛合(he)金材料的强(qiang)度和(he)钢(gang)材(cai)类似，但(dan)自重小、弹(dan)性好(hao)，方(fang)便(bian)运输(shu)吊装和加工(gong)制造。得益(yi)于这(zhe)一特性，可制(zhi)造出刚(gang)性好(hao)、质(zhi)量(liang)轻的(de)零(ling)部(bu)件，例如(ru)发动(dong)机构件、飞(fei)机骨(gu)架、起落架(jia)、
紧固件等。
（2）热强(qiang)度高。钛(tai)元素的(de)熔点(dian)为(wei)1725℃，导(dao)热系数为15.24W/（m·K），中等(deng)温度(du)下依(yi)然能保(bao)持(chi)良好的强度。和(he)铝合金相(xiang)比，环境(jing)温度达(da)到150℃强度(du)明显(xian)降低(di)，而钛合(he)金(jin)在(zai)450～500℃的(de)环(huan)境(jing)下，依然(ran)能(neng)达(da)到一定(ding)强度要求(qiu)。
（3）耐腐蚀(shi)性强。钛(tai)合金(jin)材(cai)料(liao)中(zhong)的化(hua)学(xue)成分，和空(kong)气中的(de)氮(dan)气(qi)、氧(yang)气发(fa)生(sheng)化学反应(ying)，会在(zai)材(cai)料(liao)表面(mian)生(sheng)成保护(hu)层，从而(er)提(ti)高抗腐(fu)蚀性(xing)能(neng)[4]。针对点蚀(shi)、酸蚀、应力腐蚀，具有(you)较(jiao)强的抵抗(kang)力(li)；针(zhen)对强(qiang)酸(suan)和有机(ji)物(wu)品，抗(kang)腐(fu)蚀性良(liang)好。
1.2缺点
（1）高温加工性(xing)能(neng)差，当环(huan)境温度(du)超(chao)过(guo)一定限度(du)，此时钛合金材(cai)料的抗蠕变(bian)性(xing)变差，继(ji)而(er)表现出脆(cui)性(xing)，不(bu)利于(yu)材料(liao)加工。
（2）冷(leng)压(ya)加工困难(nan)，因(yin)为(wei)钛合金(jin)材(cai)料(liao)的(de)弹(dan)性模(mo)量小(xiao)，冷压加工(gong)会出(chu)现(xian)较(jiao)大(da)的(de)回弹现象(xiang)，继而产生(sheng)震动(dong)导(dao)致无法(fa)成(cheng)形(xing)。
（3）切削难(nan)度(du)大(da)，因(yin)导热(re)性能(neng)较(jiao)差(cha)，切(qie)削(xue)时不(bu)利(li)于(yu)散(san)热(re)，切削(xue)时因(yin)温(wen)度(du)升(sheng)高可(ke)能粘(zhan)附在(zai)切(qie)削(xue)工具上，不仅影(ying)响(xiang)切(qie)削质量，还会(hui)损伤(shang)工具[5]。
（4）精炼(lian)、熔(rong)融和(he)铸(zhu)造技(ji)术(shu)与(yu)传统(tong)的合(he)金不(bu)同(tong)，导(dao)致(zhi)钛合金(jin)价(jia)格昂贵(gui)，当(dang)前在民(min)生(sheng)用品(pin)领域应用较少。
2、钛合金(jin)材(cai)料磨(mo)削(xue)的(de)特(te)点(dian)、注意(yi)事(shi)项和工(gong)艺(yi)优(you)化(hua)
2.1磨削(xue)特(te)点(dian)
基于钛(tai)合金材料(liao)的(de)特(te)性(xing)，磨削(xue)时(shi)具(ju)有以(yi)下(xia)5大(da)特点(dian)。
（1）变形系数小。对钛合(he)金(jin)材(cai)料磨削(xue)时，变形系数≤1，由于(yu)磨削路程(cheng)增加(jia)，刀具磨损(sun)的速(su)度(du)加(jia)快。
（2）磨削温(wen)度(du)高(gao)。钛合(he)金的导(dao)热(re)系数(shu)小(xiao)，只有(you)45号钢(gang)的1/7～1/5，磨削(xue)过程中(zhong)产(chan)生的(de)热(re)量(liang)无法(fa)及时散(san)发(fa)，热(re)量(liang)累积在材料本身，尤其是磨(mo)削区，超过承(cheng)受的温度范围就会(hui)烧(shao)伤工(gong)件(jian)，合金(jin)材(cai)料本(ben)身(shen)也出现(xian)损坏。
（3）单(dan)位(wei)面积切(qie)削力(li)大。切削(xue)时(shi)，钛(tai)合(he)金(jin)材料(liao)和前(qian)刀面(mian)的接(jie)触(chu)较短(duan)，单位面积(ji)上的切(qie)削力(li)大，可能(neng)出(chu)现(xian)崩(beng)刃(ren)现(xian)象[6]。另(ling)外，钛(tai)合金的弹(dan)性(xing)模(mo)量(liang)小(xiao)，虽(sui)然整个磨削(xue)时(shi)间不长，但(dan)高(gao)温作(zuo)用明显，温度可(ke)达(da)到(dao)1000℃以上(shang)，造(zao)成(cheng)钛(tai)合(he)金(jin)变(bian)形(xing)、弹(dan)性振动，影(ying)响(xiang)加(jia)工精度。
（4）存(cun)在(zai)冷(leng)硬(ying)现(xian)象。钛元(yuan)素的化学活性强(qiang)，磨(mo)削产生(sheng)的高(gao)温环境下，钛合(he)金(jin)材料(liao)表皮(pi)发(fa)生化学(xue)反(fan)应(ying)，不仅(jin)合(he)金(jin)弹性降(jiang)低，而且(qie)表面硬(ying)化(hua)，加(jia)工(gong)过(guo)程更(geng)加(jia)复杂(za)，会(hui)降低零(ling)件(jian)的(de)抗(kang)疲(pi)劳(lao)强度(du)。
（5）刀具(ju)易(yi)粘(zhan)接(jie)磨损。砂(sha)轮和钛(tai)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)在接(jie)触过(guo)程中(zhong)，摩擦引(yin)起高温，会(hui)导致(zhi)钛(tai)合(he)金(jin)发(fa)生(sheng)变(bian)形，粘附(fu)在(zai)砂轮(lun)上或(huo)磨粒(li)脱落(luo)，造(zao)成(cheng)砂轮损坏。磨削时产(chan)生的热(re)量，容易(yi)烧伤工件(jian)，刀(dao)具(ju)的更换频(pin)率提高(gao)[7]。
以绿(lv)碳(tan)化(hua)硅(gui)砂轮磨(mo)削(xue)钛(tai)合金(jin)为例，碳(tan)化(hua)硅会和氧气(qi)发(fa)生(sheng)化(hua)学反(fan)应：SiC+O2→SiO2+C-768696.48J。反应速(su)度(du)快，会(hui)释(shi)放大量(liang)能量，不仅导致(zhi)砂(sha)轮(lun)表(biao)面(mian)的(de)材(cai)料腐蚀、剥(bo)落，
还可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)零件表面(mian)烧(shao)伤(shang)。
2.2注意事(shi)项
考(kao)虑(lv)到钛(tai)合(he)金(jin)材(cai)料的磨(mo)削(xue)特点(dian)，磨削时注(zhu)意(yi)事项(xiang)总结如下：（1）因(yin)为(wei)弹(dan)性(xing)模量(liang)小，加(jia)工时(shi)夹(jia)紧(jin)、受(shou)力(li)易(yi)造(zao)成(cheng)变(bian)形，会影响加(jia)工(gong)精(jing)度，因此使(shi)用(yong)工(gong)件(jian)夹紧时，应合理(li)控制(zhi)紧(jin)固(gu)力，必(bi)要时(shi)使(shi)用(yong)支(zhi)承(cheng)装置进行(xing)辅(fu)助(zhu)固定。（2）切削(xue)过(guo)程中(zhong)，如(ru)果(guo)使用(yong)的切削(xue)液中含(han)有氢(qing)，高(gao)温状(zhuang)态下(xia)会(hui)释(shi)放(fang)出(chu)氢气(qi)，和(he)钛(tai)元(yuan)素反应(ying)后导致表层变脆(cui)，或(huo)者(zhe)高温(wen)下应(ying)力腐(fu)蚀而开(kai)裂(lie)[8]。（3）如果使用(yong)氯化(hua)物，磨削过程中(zhong)会挥(hui)发(fa)有(you)毒气体(ti)，提示(shi)加工人员采取(qu)安全(quan)防(fang)护(hu)措(cuo)施(shi)；加工后清洗(xi)零部件时(shi)，应(ying)使(shi)用不(bu)含(han)有(you)氯(lv)的清(qing)洗(xi)剂(ji)。（4）选择工具、夹具(ju)时，不能(neng)使用含有铅(qian)或(huo)锌的(de)合(he)金，而(er)且要(yao)保证工(gong)具(ju)、夹具(ju)洁净(jing)，不能存(cun)在油脂污染(ran)。（5）微(wei)量(liang)切削(xue)钛合(he)金时(shi)，切(qie)下(xia)的细(xi)小(xiao)碎屑可(ke)能燃(ran)烧(shao)，为了(le)避(bi)免燃(ran)烧发生(sheng)，应及(ji)时(shi)清理机床(chuang)上(shang)的(de)切削(xue)，及(ji)时更换刀(dao)具，或(huo)者调整切(qie)削速(su)度。一旦(dan)燃(ran)烧(shao)，使(shi)用滑石粉(fen)、干粉(fen)灭火器扑(pu)灭。
2.3工(gong)艺(yi)优(you)化(hua)
（1）合(he)理(li)选择(ze)刀具(ju)。对(dui)钛(tai)合(he)金材(cai)料进(jin)行磨削加(jia)工(gong)时(shi)，合理选(xuan)择刀(dao)具是(shi)第一步(bu)，应该(gai)从钛(tai)合(he)金的材(cai)料(liao)特性、刀(dao)具(ju)的材质(zhi)特征(zheng)两个(ge)方(fang)面(mian)进(jin)行(xing)考虑(lv)。合适的(de)刀(dao)具配(pei)合科(ke)学的方法(fa)，才(cai)能提(ti)高(gao)加(jia)工精(jing)度质(zhi)量。结合生(sheng)产实(shi)践，常(chang)用(yong)的(de)刀(dao)具(ju)材质有(you)：硬(ying)质(zhi)合(he)金、高速(su)钢(gang)、聚晶(jing)金(jin)刚石、立(li)方氮(dan)化(hua)硼(peng)等(deng)。
其中，立方(fang)氮化硼不(bu)仅硬(ying)度高，而(er)且(qie)可以耐(nai)高热(re)，在(zai)不(bu)少(shao)企业中应(ying)用；聚晶(jing)金(jin)刚石的使用(yong)，能适应钛(tai)合(he)金(jin)在(zai)磨(mo)削(xue)时(shi)高(gao)热、高(gao)速的(de)要求(qiu)，其(qi)稳定性较好(hao)，目(mu)前也广泛(fan)应用；涂层(ceng)刀具(ju)的优点，是抗(kang)氧(yang)化(hua)性(xing)、抗(kang)粘(zhan)连性(xing)较好，能在(zai)复(fu)杂条件(jian)下(xia)加工(gong)，具有(you)良好的(de)发展前景(jing)[9-10]。
（2）改善磨(mo)削(xue)条(tiao)件(jian)。对钛合金(jin)磨削加工(gong)时(shi)，应改善(shan)磨削条(tiao)件，对机(ji)械(xie)加工(gong)系统进行优化(hua)。实(shi)际(ji)加(jia)工(gong)时，加(jia)工(gong)人(ren)员(yuan)应调整机(ji)床(chuang)结(jie)构(gou)的(de)参数(shu)，确(que)保(bao)主(zhu)轴零(ling)部(bu)件(jian)平稳运(yun)行(xing)，提(ti)高产品(pin)加(jia)工(gong)标(biao)准。此(ci)外，刀具(ju)不能(neng)长时(shi)间(jian)使(shi)用，应掌(zhang)握(wo)刀具(ju)的(de)损耗(hao)特征(zheng)，定(ding)期更(geng)换(huan)刀具(ju)[11]。以磨削(xue)深度(du)和砂轮速度为例，可(ke)通过试验确定(ding)减少砂轮粘附磨损的磨(mo)削(xue)参(can)数(shu)。
使用(yong)能(neng)谱(pu)分析仪(yi)对磨削(xue)后(hou)的(de)砂轮(lun)进(jin)行(xing)分析(xi)，计算(suan)钛(tai)合(he)金相对(dui)砂(sha)轮的(de)特(te)有成(cheng)分(fen)Al、砂轮中(zhong)的(de)成分Si比例(li)，从而(er)确定砂轮的(de)粘附(fu)率。切(qie)入式磨削，磨削深度就是工件(jian)转(zhuan)一(yi)周时(shi)，相对于砂(sha)轮的(de)径向移动距(ju)离(li)。在(zai)无心(xin)磨床上，工件(jian)速(su)度(du)Vw和导轮线(xian)速度Vc相等，即(ji)Vw=Vc，这两者(zhe)的计算方法(fa)是：
工(gong)件转(zhuan)速nw和(he)转一(yi)周需(xu)要(yao)的时间tw，计算方法是：
工(gong)件转一(yi)周，相对砂(sha)轮的进(jin)给量fr，计(ji)算(suan)方(fang)法是：
因(yin)此(ci)，磨(mo)削(xue)深度(du)计(ji)算方(fang)法(fa)是：
使(shi)用(yong)GC60KV砂(sha)轮(lun)磨(mo)削TC4材(cai)料，当工(gong)件速(su)度为2.5m/s，磨削距离(li)为(wei)100mm时，通过试验(yan)得到砂轮(lun)粘(zhan)附(fu)率见(jian)表1。分(fen)析(xi)可知：对(dui)TC4材(cai)料磨削(xue)时(shi)，最佳(jia)磨(mo)削深(shen)度(du)为(wei)0.05～0.1mm，最佳砂(sha)轮(lun)速度(du)为25m/s，此(ci)时(shi)砂轮粘附率(lv)最(zui)小(xiao)。
（3）控制(zhi)切(qie)削(xue)范围。钛(tai)合金(jin)材料(liao)切削时，控制切(qie)削(xue)范(fan)围(wei)需(xu)要(yao)注(zhu)意以(yi)下(xia)几点(dian)：首(shou)先控(kong)制(zhi)好切削(xue)速(su)度，不(bu)仅(jin)影响(xiang)刀(dao)具(ju)的(de)切削强(qiang)度，也关(guan)系到刀(dao)刃(ren)的(de)使用寿(shou)命。其(qi)次控(kong)制好(hao)切削(xue)深度，一(yi)般(ban)来说切削深(shen)度(du)不能太浅(qian)。加(jia)工(gong)作业中(zhong)，适当减慢切(qie)削(xue)速(su)度，并(bing)增加(jia)切削深(shen)度，有助(zhu)于提(ti)高切削质(zhi)量(liang)。
（4）改(gai)造冷却方式(shi)
针(zhen)对(dui)当(dang)前(qian)冷(leng)却润(run)滑系(xi)统的缺(que)陷(xian)，我(wo)们(men)通过(guo)技术改造研(yan)发(fa)出(chu)一(yi)套新型的冷却润(run)滑(hua)系统(tong)，改(gai)造(zao)要(yao)点(dian)是：①在主喷嘴(zui)的基(ji)础上(shang)，加(jia)装一个(ge)辅(fu)助喷嘴(zui)，能(neng)隔离回转气流(liu)；②在砂(sha)轮对应(ying)方(fang)向上，加(jia)装(zhuang)一个(ge)高压喷(pen)嘴(zui)，用于清洗工件(jian)。改(gai)造后，能(neng)防止钛合(he)金工件的(de)废屑(xie)积(ji)聚(ju)在砂(sha)轮(lun)表(biao)面(mian)。为了确保(bao)液体(ti)供(gong)应，我(wo)们对(dui)供(gong)液(ye)压(ya)力(li)、流(liu)量、喷嘴结构及(ji)尺寸等(deng)指标进行(xing)优化(hua)，配合(he)高效率(lv)的(de)吸风排(pai)风装(zhuang)置(zhi)，防止(zhi)油(you)雾喷溅。
以(yi)GC60KV砂(sha)轮磨削(xue)TC4材料为(wei)例(li)，对比(bi)改(gai)造后(hou)的(de)冷却(que)效(xiao)果见表2。分(fen)析可(ke)知(zhi)：增(zeng)加辅助喷(pen)嘴(zui)和清(qing)洗喷(pen)嘴(zui)，能减(jian)轻(qing)砂轮(lun)磨(mo)损，防止(zhi)零件表面(mian)烧伤(shang)，并(bing)且有助(zhu)于提(ti)高(gao)零件(jian)的圆度(du)指(zhi)标(biao)。
3、无心磨削技(ji)术(shu)在钛(tai)合金(jin)材(cai)料(liao)加工(gong)中的(de)应(ying)用
3.1无(wu)心磨(mo)削(xue)特点(dian)
磨(mo)削(xue)工艺中(zhong)，无(wu)心磨削(xue)是(shi)一种(zhong)特(te)殊(shu)类型(xing)，工(gong)件在无心(xin)磨(mo)床(chuang)上，只有(you)磨削点被(bei)磨削，而支承(cheng)点(dian)没(mei)有(you)被磨削(xue)，工(gong)件(jian)本身(shen)会不断(duan)变化。钛(tai)合金采(cai)用无(wu)心(xin)磨削(xue)技(ji)术，因工件中(zhong)心没有定位(wei)，容易(yi)造成磨(mo)削(xue)外圆(yuan)不(bu)圆的(de)问题。因(yin)此，企业和(he)加工人(ren)员(yuan)关(guan)注(zhu)的(de)重(zhong)点(dian)，是工(gong)件如(ru)何(he)被(bei)磨(mo)圆。
3.2无(wu)心(xin)磨削(xue)成(cheng)圆(yuan)理论
无(wu)心(xin)磨削时(shi)，钛(tai)合(he)金工(gong)件(jian)的(de)被(bei)磨(mo)削表(biao)面(mian)、定位表(biao)面(mian)，都是(shi)工件表(biao)面(mian)。第1圈，工件原始表面误差(cha)为(wei)Δ0，和导(dao)轮、托板(ban)接(jie)触时(shi)的(de)定位(wei)误(wu)差为(wei)ΔF，这两(liang)者联(lian)合(he)作(zuo)用并反(fan)映(ying)到(dao)磨削点上，工(gong)件(jian)表面磨(mo)削(xue)后的(de)加工(gong)误差(cha)就(jiu)是(shi)Δ1。第(di)2圈，以上(shang)误差(cha)再(zai)次(ci)出(chu)现(xian)，最终形(xing)成加(jia)工(gong)误(wu)差(cha)Δ2。以此类推，随(sui)着磨(mo)削(xue)进(jin)行(xing)，工件转过第(di)m圈，加工误(wu)差就是Δm。而且，这(zhe)些(xie)加工误差的关系(xi)见(jian)式5。
Δm＜Δ(m-1)＜…＜Δ2＜Δ1＜Δ0（5）
也(ye)就(jiu)是说(shuo)，无(wu)心磨削过(guo)程中(zhong)，钛合(he)金工(gong)件会(hui)越磨越圆，加工误差也(ye)会越(yue)来越小(xiao)。然(ran)而，这一结论(lun)是在(zai)理(li)想状态(tai)下，实(shi)际上工(gong)件(jian)表面并不光滑(hua)，微观上看(kan)是(shi)凹(ao)凸(tu)起(qi)伏的(de)，要(yao)想(xiang)使(shi)工(gong)件(jian)磨圆，就(jiu)要(yao)多(duo)磨凸(tu)起(qi)处(chu)，不(bu)磨(mo)或少(shao)磨低(di)凹处(chu)，才能提(ti)高磨(mo)削(xue)精度(du)。工件(jian)存(cun)在(zai)原(yuan)始表(biao)面(mian)误(wu)差，定(ding)位时(shi)发生位(wei)移(yi)是定(ding)位(wei)误(wu)差，这(zhe)两(liang)者之和(he)就(jiu)是合成误(wu)差。为(wei)了减少合(he)成误(wu)差(cha)，采取(qu)的(de)措施(shi)包括：
第一(yi)，提(ti)高(gao)磨削(xue)前半(ban)成品的外(wai)圆质量。对(dui)比数控车床(chuang)和(he)六角车床对半(ban)成(cheng)品进(jin)行加工，前者加工后的(de)圆(yuan)度误差更小(xiao)，仅有(you)0.007～0.008mm；而后(hou)者(zhe)因(yin)加工(gong)精度(du)低，圆度误差(cha)达(da)到0.01～0.02mm。因(yin)此(ci)，半(ban)成(cheng)品在(zai)磨(mo)削(xue)前(qian)，首先减小(xiao)原(yuan)始误(wu)差(cha)，就(jiu)能(neng)减小(xiao)磨(mo)削后的(de)圆度(du)误差。
第(di)二，提(ti)高(gao)托(tuo)板的制造(zao)质(zhi)量。托(tuo)板(ban)的(de)平面度越高(gao)，定(ding)位误差越小，零(ling)件(jian)加工(gong)的(de)圆(yuan)度(du)误(wu)差(cha)越小。试(shi)验数据(ju)显示：托(tuo)板支撑(cheng)斜(xie)面的平(ping)面度，从0.002mm变(bian)为0.0004mm，工(gong)件(jian)表(biao)面的(de)粗(cu)糙度(du)从(cong)Ra1.6提(ti)升(sheng)至Ra0.8。另(ling)外，也(ye)可(ke)以(yi)在托板(ban)支(zhi)撑面上，使(shi)用镶嵌(qian)式的(de)硬质(zhi)合(he)金，提(ti)高(gao)托板的(de)耐磨性，减小磨(mo)损(sun)引起(qi)的定(ding)位误差(cha)。
第(di)三，清(qing)理(li)砂(sha)轮表(biao)面的(de)残留(liu)物(wu)。使用高压(ya)清(qing)洗(xi)装置，对(dui)砂(sha)轮(lun)表(biao)面的粘(zhan)附(fu)物进行(xing)及时(shi)清(qing)洗(xi)，有(you)助(zhu)于减(jian)小(xiao)定(ding)位(wei)误(wu)差(cha)。
一方(fang)面合理(li)选(xuan)择砂(sha)轮(lun)参(can)数(shu)，优化设备(bei)的(de)冷(leng)却(que)润(run)滑(hua)系统；另(ling)一(yi)方(fang)面可增加(jia)驱动(dong)器，促使无(wu)心磨床(chuang)对砂轮进(jin)行(xing)自(zi)动修(xiu)整(zheng)，去(qu)除(chu)砂轮表面的(de)粘(zhan)附物，对(dui)误差进(jin)行(xing)自(zi)动(dong)补偿[12]。
3.3应用成(cheng)果
以(yi)某(mou)钛合金材(cai)料为(wei)例，是(shi)D型螺栓材料，牌(pai)号(hao)为TC4，原(yuan)形(xing)态(tai)是(shi)棒料，加(jia)工(gong)工(gong)艺流程是：热处理→加(jia)工外形(xing)→加(jia)工平(ping)端面及倒角(jiao)→铣扁(bian)→滚压螺(luo)纹(wen)→去毛(mao)刺(ci)→磨(mo)外(wai)圆(yuan)。在磨(mo)外(wai)圆(yuan)环(huan)节(jie)，采(cai)用无(wu)心(xin)磨(mo)削(xue)工艺(yi)，要(yao)求圆度达(da)到(dao)0.004mm，表(biao)面(mian)粗(cu)糙度(du)为(wei)0.8。
砂轮(lun)和(he)磨(mo)削(xue)参(can)数(shu)确(que)定(ding)如下(xia)：①砂(sha)轮(lun)选(xuan)用绿碳(tan)化硅(gui)材料，粒(li)度为60粒(li)，硬(ying)度选择(ze)K级，砂(sha)轮代号(hao)为GC60KV。②砂轮规(gui)格(ge)：外(wai)径455mm，宽(kuan)度(du)80mm，孔径(jing)228.6mm。③砂(sha)
轮速(su)度为(wei)25m/s，转速为(wei)1050r/min。④进给量(liang)粗磨(mo)时为0.02mm/str，精(jing)磨时(shi)为(wei)0.001mm/str。⑤磨(mo)削余量(liang)粗磨(mo)时(shi)为0.15mm，精(jing)磨时(shi)为0.05mm，将(jiang)圆度误(wu)差控制在(zai)0.01mm以(yi)内(nei)。⑥无心(xin)磨(mo)床(chuang)型号是CM100-D，设(she)备(bei)主(zhu)轴(zhou)为(wei)高精度(du)的(de)极限(xian)间隙(xi)滚(gun)动轴(zhou)承，并(bing)且(qie)配置清(qing)洗(xi)装置。⑦砂轮(lun)自动修(xiu)整、自动进给补(bu)偿、自动上(shang)下料(liao)，经(jing)过(guo)编程(cheng)实(shi)现。
常(chang)规(gui)加(jia)工(gong)作(zuo)业(ye)时，使(shi)用白(bai)刚(gang)玉(yu)砂轮(lun)磨(mo)削，砂轮(lun)磨损严重(zhong)，而且(qie)加工(gong)效率低，批(pi)量(liang)加工(gong)时(shi)还(hai)易造(zao)成(cheng)工件(jian)烧伤(shang)现象(xiang)，烧伤率为(wei)15%；圆度(du)要求合格率(lv)仅为50%～80%。通(tong)过(guo)优化(hua)砂(sha)轮参(can)数(shu)，控制磨削用(yong)量，重新(xin)对(dui)设备进行(xing)编程，结果(guo)显示工件加(jia)工后(hou)圆(yuan)度(du)合格(ge)率(lv)为98%，不(bu)仅(jin)满足(zu)圆度(du)要(yao)求，而(er)且(qie)表(biao)面没(mei)有烧伤(shang)现(xian)象(xiang)，可(ke)见(jian)优化(hua)工(gong)艺后的(de)成(cheng)果(guo)显著，见(jian)表2。
4、结(jie)语(yu)
综上(shang)所述，钛合(he)金材(cai)料刚度强度(du)大、热(re)强度(du)高、耐(nai)腐(fu)蚀(shi)性强(qiang)，具有广(guang)阔(kuo)的应(ying)用市(shi)场(chang)。结(jie)合钛(tai)合金(jin)材料的(de)磨(mo)削特(te)点(dian)和(he)注意事(shi)项，合(he)理(li)选择(ze)刀(dao)具，改(gai)善磨(mo)削(xue)条(tiao)件，控制切(qie)削范(fan)围，能(neng)提(ti)高(gao)磨削(xue)精度(du)和(he)质(zhi)量。本文以无心(xin)磨(mo)削工(gong)艺为(wei)例，工(gong)艺改进后(hou)不仅满足(zu)圆(yuan)度(du)要求，而且表(biao)面没(mei)有(you)烧(shao)伤(shang)现象，是一种(zhong)安全可(ke)行(xing)的磨削(xue)工(gong)艺(yi)，具有(you)较(jiao)高(gao)的推(tui)广价(jia)值(zhi)。在未来，随(sui)着(zhe)钛合(he)金材料的应(ying)用(yong)范(fan)围更加广泛(fan)，为了(le)保(bao)证材料特(te)性，对(dui)于加工环节提(ti)出(chu)更高(gao)要(yao)求(qiu)。对钛合金(jin)材料(liao)进(jin)行磨(mo)削(xue)加工时(shi)，只(zhi)有(you)不(bu)断(duan)改进(jin)工艺(yi)，优(you)化(hua)设(she)备仪器(qi)，加强质(zhi)量管理，才(cai)能获得高精度、高性(xing)能的钛(tai)合(he)金(jin)工(gong)件，为后续生产(chan)制造(zao)打下坚(jian)实(shi)基础。
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作者(zhe)简(jian)介：杨蒙(meng)（1992-），女(nv)，陕西商(shang)洛，硕(shuo)士(shi)，助理工(gong)程师(shi)
研(yan)究(jiu)方向：钛(tai)合(he)金成(cheng)分(fen)、组织、性能(neng)。
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