鈦合金材料加工在機測量難點解析及測頭刀具結構

為什麽我們會（huì）認（rèn）為鈦合金是一種難加工材料？因為對其加工機理和現象缺乏深入了解。

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“熱”是鈦合金難加工（gōng）的“罪魁禍首”。

加工鈦合金時的切削力隻比同硬度的鋼略高，但加工鈦合金的物理現象比加工鋼複雜得多，這就使鈦合（hé）金的加工麵臨很大的困難。

大多數鈦合金導熱係數低，隻有鋼的1/7，鋁的1/16。因此，切削鈦合金過程中產生的熱量不（bú）會（huì）很快傳遞到工件上（shàng）或（huò）被切屑帶走，而是聚集在切削區，產生1 000℃以上的溫度，使刀具的切削刃磨損、開裂並（bìng）產生碎屑，磨損的（de）切削刃（rèn）會很快（kuài）出現，使切（qiē）削區產生更多的熱量，進一步縮短刀具的壽命。

同時，切削過（guò）程中產生的高溫破壞了鈦合金零件的表麵完（wán）整性，導（dǎo）致零件（jiàn）的幾何精度下降和加工硬化現象，嚴重降（jiàng）低了其疲勞強度。

鈦合金的彈性可能有利於零件的（de）性能，但工件的（de）彈（dàn）性變形是切削過程中（zhōng）產生振動的重要原因。切削壓力使“彈性”工件離開刀具並反彈，使刀具與工件之間的摩擦力大於切削（xuē）效果。摩擦過程（chéng）還會產生熱量（liàng），加劇了鈦合金導熱性差的問題。

當加工薄（báo）壁或環形可變形零件時，這（zhè）個問（wèn）題更為嚴重（chóng）。將鈦合金（jīn）薄壁零件加工到（dào）預期的尺寸精度並（bìng）不容易。由於工（gōng）件材料被刀具推開，薄壁的局（jú）部變（biàn）形已超過彈性範圍，產生塑性（xìng）變形，切削（xuē）點的（de）材料強度和硬度明顯增加。此時按照（zhào）原來的切削速度，加工變得（dé）過高，進一步導致刀具的急劇磨損。

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加工（gōng）鈦合金的技術訣竅

在了解鈦合金加工機（jī）理的基礎上，結合以往的經驗，加工鈦合金的主要工藝訣竅如下:

(1)采用（yòng）正角度幾何形狀的刀片，減少切削力、切削熱（rè）及工件變形。

(2)保持恒定的進（jìn）給量，以（yǐ）免工件（jiàn）硬化。在切割過程（chéng）中，刀具應始終處於進給狀態。在銑削過程中（zhōng），徑向進給a e應為（wéi）半徑的30%。

(3)采用高壓大流（liú）量（liàng）切削液，保證加工過程的熱穩定性，防止高溫引起的工（gōng）件表麵變質和刀具損壞。

(4)保持刀片刃口鋒利，鈍器是積熱磨損的原因，容易（yì）導致刀具（jù）失效。

(5)盡量在鈦合金最軟的（de）狀態下（xià）加工，因為（wéi）材料硬化後（hòu）變得更難加工，熱處理提高了材料（liào）的強度，增（zēng）加了刀片的磨損。

(6)使用較大的刀尖圓（yuán）弧半（bàn）徑或倒角切（qiē）入，以切盡可能多（duō）的刀片。這（zhè）樣可以（yǐ）減少各點的切削力和熱量，防止局部損（sǔn）壞。銑削鈦合金時，在所有切削參數中，切削速度對刀具壽（shòu）命vc的影響最大（dà），其次是徑（jìng）向刀（dāo）具進給量(銑削深度)ae。

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從葉片上解（jiě）決鈦加工難題

鈦合金加工中的刀片槽磨損是前後切削深度方向（xiàng）的局部磨損，往往是由於（yú）前一次加工留下（xià）的硬化層造成的。加工溫度超過800℃時（shí）刀具與工件材料之間的化學反應和擴散也是造成溝（gōu）槽磨損的原因之一。

因為在加（jiā）工過程中，工件的鈦分子堆積在刀片前方，在高壓高溫下“焊（hàn）接”到刀片上，形（xíng）成（chéng）切（qiē）屑團塊。當碎片團從刀刃上剝落時，它帶走了刀（dāo）片的硬質合金塗層。因此，鈦合金加工需要特殊的葉（yè）片材料和幾何形狀。

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適用於鈦加工的工具結（jié）構

鈦合金加工的重點是熱量，必須及時準確地在切削刃上噴灑（sǎ）大量的高壓切削液，才能快速排除熱量。市場上有專門用於（yú）鈦合金加工（gōng）的獨特結構的銑刀。