鈦合金刀具*

鈦合金的彈性模數(shù)小，如TC4的彈性模量E=110GPa,，約為鋼的一半,，因而由切削力所引起的被加工件彈性變形大,，將降低工件精度，為此要改善加工系統(tǒng)的剛性,。工件必須很牢固地裝夾,，刀具對(duì)工件支承點(diǎn)的刀矩減到zui小。刀具必須鋒利,，否則將發(fā)生振動(dòng),、磨擦，使刀具耐用度縮短,，工件精度下降,。

鈦合金刀具鈦合金的彈性模數(shù)小，如TC4的彈性模量E=110GPa,，約為鋼的一半,，因而由切削力所引起的被加工件彈性變形大，將降低工件精度,，為此要改善加工系統(tǒng)的剛性,。工件必須很牢固地裝夾，刀具對(duì)工件支承點(diǎn)的刀矩減到zui小,。刀具必須鋒利,，否則將發(fā)生振動(dòng)、磨擦,，使刀具耐用度縮短,，工件精度下降。

切削鈦合金時(shí),，僅在切削速度1~5mm/min的范圍內(nèi),，才有積屑瘤形成,。因此在一般生產(chǎn)條件下切削鈦合金時(shí),，不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。工件與刀具之間的磨擦系數(shù)并不很大,，容易得到良好的表面質(zhì)量,。采用冷卻潤(rùn)滑液對(duì)于改善鈦合金表面微觀幾何形狀是沒(méi)有效果的，切削鈦合金時(shí)已加工表面粗糙度較低是由于刀具上沒(méi)有積屑瘤的緣故,。

但是,，為了改善切削條件，降低切削溫度,，提高刀具壽命,，同時(shí)為了消除火災(zāi)的危險(xiǎn)，加工時(shí)使用可溶性冷卻劑也是必要的,。

鈦合金刀具*

通常鈦合金零件加工時(shí)沒(méi)有發(fā)火燃燒的現(xiàn)象,，可是在微切削狀態(tài)下加工時(shí)有發(fā)火燃燒現(xiàn)象,，為了避免這種危險(xiǎn)性，應(yīng)該：使用冷卻液,；及時(shí)從機(jī)床上掃除切屑,；備有滅火器材；及時(shí)更換用鈍的刀具,；工件表面污染時(shí)易引起火花,，此時(shí)必須降低切削速度；比薄切屑相比,，厚切屑不易產(chǎn)生火花,，因此要加大走刀量，加大走刀量不會(huì)象加大切削速度那樣使溫度迅速升高,。

加工鈦合金切削用量的選用準(zhǔn)則：應(yīng)從降低切削溫度的觀點(diǎn)出發(fā),，采用較低的切削速度和較大的走刀量。由于高的切削溫度使鈦合金從大氣中吸收氧和氫造成工件表面硬脆,，使刀具劇烈磨損,，因此在加工過(guò)程中，須使刀尖溫度保持在合適的溫度,，避免溫度過(guò)高,。

在斷續(xù)切削的條件下用YG8車刀車削帶硬皮的鈦合金工件時(shí)，的切削用量為：v=15~28m/min,，f=0.25~0.35mm/r,，ap=1~3mm。

在連續(xù)切削的條件下用YG3車刀精車鈦合金工件時(shí),，的切削用量為：v=50~70m/min,，f=0.1~0.2mm/r，ap=0.3~1mm,。表2為車削加工鈦合金時(shí)可供選用的切削用量,。

車削鈦合金時(shí)的切削用量

工序性質(zhì)-鈦合金材料-硬度-切削余量(mm)-切削速度(mm/min)-走刀量

荒車-TA1~7，TC1~2-軟->

氧化皮厚度

荒車-TA8,，TC3~8-中->

氧化皮厚度

荒車-TC9~10,，TB1~2-硬->

氧化皮厚度

粗車-TA1~7，TC1~2-軟->

粗車-TA8,，TC3~8-中->

粗車-TC9~10,，TB1~2-硬->

精車-TA1~7,，TC1~2-軟

精車-TA8,，TC3~8-中

精車-TC9~10,，TB1~2-硬

用YG6X車刀車削TC4(硬度為HB320~360),，ap=1mm,、f=0.1mm/r時(shí)的*切削速度為60mm/min。在此基礎(chǔ)上不同走刀量和切削深度下的切削速度見(jiàn)表3,。

車削鈦合金TC4的切削速度

加工鈦合金的典型車刀具有如下特點(diǎn)：刀片材料為YG6X,，YG10HT；前角較小,，一般γ0=4°~6°，增強(qiáng)刀頭強(qiáng)度,；有f=0.05~0.1mm的負(fù)倒棱，以增強(qiáng)刀刃的強(qiáng)度；后角較大,，一般α0=14°~16°,，以減少后面的磨擦,，提高刀具耐用度；一般不允許磨出尖角或過(guò)渡刃，而磨出刀尖圓角r=0.5mm左右,，粗車時(shí)可達(dá)r=1~2mm,，以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度,；精車或車削薄壁件時(shí),，刀具主偏角要大,，一般為75°~90°。

切削用量：

粗車：v=40~50m/min,，f=0.2~0.3mm/r，ap=3~5mm,。

半精車：v=40~45m/min,，f=0.2~0.3mm/r,，ap=1~2mm。

精車：v=50~55m/min,，f=0.1~0.15mm/r,，ap=0.2~0.5mm。

使用乳化液冷卻,，可有效地提高刀具耐用度,。在刀頭強(qiáng)度的前提下使刀頭具有高的耐磨性和硬度是合理加工鈦合金的關(guān)健。因此選用的YG6X刀片在刃磨后應(yīng)當(dāng)用金剛石或碳化硅油石背刀(背出倒棱),，達(dá)到消除刃磨鋸口,、增強(qiáng)刀刃強(qiáng)度的目的。

粗車不規(guī)則黑皮工件時(shí),，一般將刀片磨出3°~ 5°刃傾角,；精車時(shí)，一般無(wú)刃傾角,，此時(shí)的刀具磨損主要為前刀面粘附(粘結(jié))磨損,。

這種典型車刀能較合理地解決加工鈦合金時(shí)材料活性隨溫度升高而增加及導(dǎo)熱性差的問(wèn)題,，因而刀具耐用度大為提高,。

3.2鉆削

鈦合金的鉆削加工比較困難,，常在加工過(guò)程中出現(xiàn)燒刀和斷鉆現(xiàn)象,，其主要原因是鉆頭刃磨不良,、排屑不及時(shí),、冷卻不佳以及工藝系統(tǒng)剛性差等,。