










鈦合金的強(qiáng)度、密度遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料,熱強(qiáng)度高,不僅在室溫下而且在高溫(300~400℃)下都是目前強(qiáng)度最高的合金,加上它的高抗蝕性,是航空航天、海洋石油、汽車造船、化工、軍工等工業(yè)領(lǐng)域十分重要的工程材料,常見的牌號(hào)如TC4、TA7、TB2等。鈦合金由于導(dǎo)熱性差、塑性較低,在切削過程中由于切削熱(600℃以上)易與氣體發(fā)生劇烈的化學(xué)作用,使吸收氣體的鈦層硬度上升,切削力和切削溫度集中在刀尖附近,加劇刀具的磨損,顯示很差的可切削性。因此,切削加工鈦合金應(yīng)從降低切削溫度和減少黏結(jié)兩方面出發(fā),選用紅硬性好、與鈦合金無親和力的刀具材料。
加工鈦合金不能用含鈦元素的硬質(zhì)合金(YT類)和有鈦涂層材料的硬質(zhì)合金刀具。因?yàn)?,含鈦元素的硬質(zhì)合金與鈦合金產(chǎn)生強(qiáng)烈親和力,加劇刀具的黏結(jié)磨損;YG類硬質(zhì)合金和高性能高速鋼,只能用于小切削用量條件下加工鈦合金,效率比較低。陶瓷刀具導(dǎo)熱性差,易斷裂,韌性小,不適合加工鈦合金;金剛石(PCD)材料刀具,不耐高溫,成本高,只能用于精加工鈦合金,采用PCBN聚晶刀具進(jìn)行粗加工鈦合金;PCBN聚晶刀片在1000℃有卓越的化學(xué)及熱穩(wěn)定性,紅硬性好,是理想的刀具材料,通過低速、大進(jìn)給、大吃深,可實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)效率。
CBN含量為85%,粒度2~3um,用金屬系鉆Co、碳化鎢WC作粘合劑的整體PCBN刀具,特別適合粗加工鈦合金;金剛石(PCD)聚晶刀具則可用于進(jìn)行高速精加工(在乳化液冷卻條件下),所以PCBN和PCD組合加工鈦合金可取得顯著效果。經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)摸索,筆者認(rèn)為采用PCBN和PCD組合加工鈦合金有一些值得推薦的切削參數(shù)范圍。
采用PCBN聚晶刀具粗加工鈦合金推薦的刀具幾何參數(shù)和切削用量如表1所示。
表1
幾何參數(shù) | 取值范圍 | 備注 |
前角γ | -6° | 前刀面光滑處理 |
后角α | -6° |
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主偏角k | 30°~45° |
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副偏角k′ | 10°~20° |
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刃傾角λ | 0°~-5° |
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負(fù)倒棱 | 20°×(0.2~0.5)mm |
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刀尖圓弧R | 1.2~2mm |
切削用量推薦為:切削速度20~40m/min,切削深度0.5~8.0mm,走刀量0.5~2.0mm。
采用PCD聚晶刀具精加工鈦合金推薦刀具幾何參數(shù)和切削用量如表2所示。
表2
幾何參數(shù) | 取值范圍 | 備注 |
前角γ | 3°~10° | 前刀面為鏡面 |
后角α | 16°+12° | 雙后角 |
主偏角k | 45°~45° |
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副偏角 | 10°~15° |
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刃傾角 | 0° |
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刃尖圓弧 | 0.5~1.2mm |
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切削用量推薦為切削速度100~200m/min,切削深度0.05~0.4mm,走刀量0.05~0.2mm。
文章來源:中國刀具信息網(wǎng) 添加人:阿刀
