鑫創(chuàng)盟說鈦合金的切削加工4方法

鈦合金作為當前很熱門的加工型材之一，收到廣泛的歡迎和應(yīng)用，至于鈦合金的切削加工問題相比困擾了許多加工廠的難題之一。今天鑫創(chuàng)盟就圍繞CNC加工過程中的鈦合金的切削加工進行簡要說明。

鈦合金的切割特點是什么？

當鈦硬度超過HB350時，切削加工尤其困難，在HB300以下易產(chǎn)生粘刀，而且很難進行切削。然而，鈦合金硬度僅僅是切削加工困難的一個方面，關(guān)鍵在于它本身的化學(xué)。物理。機械性能間的綜合對鈦合金切削加工性能的影響。鈦材如表。

鈦合金加工特性：

(1)變形系數(shù)小：這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數(shù)小于或接近1。切削加工前刀面的滑動摩擦距離大大增加，從而加快了刀具的磨損。

(2)切削溫度高：由于鈦合金的熱導(dǎo)率非常低(僅相當于45號鋼的1/5~1/7)，切削過程中與前刀面的接觸長度極短，且熱不易外泄，并集中在切削區(qū)和切削刃附近，切削溫度高。與切削45號鋼相比，在相同切削條件下，切削溫度提高了一倍多。

(3)單位面積上的大切削力：主切削力較切鋼時低20%左右，由于切屑與前刀面的接觸長度極短，使單位接觸面積上的切削力大大增加，易導(dǎo)致崩刃。另外，由于鈦合金彈性模量小，在加工過程中容易發(fā)生徑向力彎曲變形，引起振動，增加了刀具的磨損，影響了零件的精度。這就要求工藝系統(tǒng)具有更好的剛性。

(4)冷硬現(xiàn)象嚴重：由于鈦化學(xué)活性大，在高溫切削溫度下，極易吸收空氣中的氧和氮，形成堅硬、脆的外皮；同時，切削過程中的塑性變形也可引起表面硬化。在加工鈦合金時，冷硬現(xiàn)象不僅降低疲勞強度，而且還會加劇刀具磨損，是加工鈦合金的重要特點。

(5)刀具容易磨損：毛坯經(jīng)沖孔、鍛壓、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的非均一外皮，極容易產(chǎn)生崩邊現(xiàn)象，使硬皮切割成為鈦合金加工中最困難的工序。此外，由于鈦合金對刀具材料具有較強的化學(xué)親和性，在高切削溫度和單位面積切削力的情況下，刀具易發(fā)生粘結(jié)磨損。車削鈦合金時，前刀面磨損有時比后刀面嚴重，進給量f<0.1mm/r時，磨削主要發(fā)生在后刀面上，當f>0.2mm/r時前刀面會發(fā)生磨損，而采用硬質(zhì)合金刀具精車和半精車時，VBmax<0.4mm時，后刀面磨損比較適宜。

在CNC切削鈦合金加工時如何選擇刀具材料？

對鈦合金進行切削加工時，應(yīng)從降低切削溫度和減少粘結(jié)入手，選用紅硬性好.抗彎強度高.導(dǎo)熱性好.與鈦合金親和性差的刀具材料，YG類硬質(zhì)合金比較適合。因高速鋼耐熱性能較差，應(yīng)盡可能使用硬質(zhì)合金制造刀具。普通硬質(zhì)合金刀具材料YG8.YG6X.YG6A.813.643.YS2T、YD15等。

鍍層刀片和YT類硬質(zhì)合金對鈦合金有強烈的親和作用，加劇了刀具的粘結(jié)磨損；不適于切削鈦合金；復(fù)雜的刀具；多刃刀具高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼(如W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼(如W6Mo5Cr4V2Al.M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，適合切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉刀、絲錐等刀具。

在刀具上用金剛石和立方氮化硼進行鈦合金切削，可以獲得顯著的效果。在乳化液冷卻條件下，采用天然金剛石刀具，以200m/min的速度切削；在不使用切削液的情況下，在同等的磨損情況下，允許的切削速度只有100m/min。

未完待續(xù)，篇幅有限，接下來鑫創(chuàng)盟將繼續(xù)圍繞鈦合金的切削問題繼續(xù)深入描述加工過程中遇到的種種問題，有興趣的小伙伴可以留言參與討論。

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