鈦是一種非常有價值且廣受歡迎的材料,廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療和汽車等行業(yè)。雖然它具有許多優(yōu)點,例如出色的強(qiáng)度重量比和耐腐蝕性,但它也非常難以加工,這使其成為許多金屬加工專業(yè)人士面臨的挑戰(zhàn)性材料。在這里,您將發(fā)現(xiàn)銑削加工鈦合金的10個技巧,它們可以幫助您獲得更好的結(jié)果并提高生產(chǎn)率。
1:加工鈦的優(yōu)點和挑戰(zhàn)
鈦是一種堅固、輕質(zhì)的金屬,非常適合各種應(yīng)用。然而,由于其高強(qiáng)度、低導(dǎo)熱性和化學(xué)反應(yīng)性,它可能難以加工。此外,鈦在加工過程中會產(chǎn)生高溫和切削力,從而導(dǎo)致刀具磨損和工件損壞。
2:優(yōu)質(zhì)切削工具
加工鈦時,必須使用專門為該材料設(shè)計的刀具。鈦極難加工,會很快磨損劣質(zhì)切削刀具,導(dǎo)致表面光潔度差、刀具破損等問題。尋找由高性能材料(例如硬質(zhì)合金)制成的切削刀具,它們可以承受鈦加工過程中產(chǎn)生的高溫和壓力。您還應(yīng)該選擇齒數(shù)較多的刀具,以減少每個齒上的負(fù)載并防止刀具磨損。
3:高速加工
銑削鈦時,高速加工技術(shù)非常有效。這涉及使用高進(jìn)給率,使用動態(tài)路徑進(jìn)行較輕的切削,以實現(xiàn)最佳切削條件。通過提高切削刀具的速度,可以減少切削過程中產(chǎn)生的熱量,這有助于提高表面光潔度并減少刀具磨損。
4:徑向嚙合
徑向嚙合是銑削鈦合金時需要考慮的一個重要因素。這是指在任何給定時間切削刀具與工件接觸的量。當(dāng)徑向嚙合減少時,可以增加表面速度以維持切削點的最佳溫度。通過優(yōu)化徑向嚙合,您可以改善排屑并減少切削刀具每個齒上的負(fù)載,從而延長刀具壽命并提高表面光潔度。
5:切屑形成由厚到薄的影響
在加工過程中,產(chǎn)生的切屑的厚度可能會從厚到薄變化。這會對加工過程產(chǎn)生重大影響,因為厚切屑會導(dǎo)致排屑和刀具磨損問題,而薄切屑有助于減少熱量產(chǎn)生并提高表面光潔度。在銑削鈦合金時,了解從厚到薄的切屑形成的影響非常重要,因為它可以幫助您調(diào)整加工參數(shù)并獲得更好的結(jié)果。
順銑或從厚到薄的切屑形成是確保獲得正確結(jié)果的理想方法。首先,切削刃進(jìn)入多余的材料并在成品表面上退出,這意味著刀具試圖爬過材料,確保厚切屑吸收切削熱量,減少切削壓力的粘附力,并且薄切屑有效退出。傳統(tǒng)銑削的例外情況是,當(dāng)您有Alpha外殼時,為了去除厚的硬化皮,從下面較軟的表面進(jìn)行剪切以創(chuàng)建干凈的表面,然后在去除皮后恢復(fù)爬銑。
當(dāng)處理從厚到薄的切屑形成時,重要的是要注意切削刀具上的斷屑器設(shè)計。斷屑器是切削刃上的凹槽或凹口,有助于將切屑分解成更小、更易于管理的尺寸。精心設(shè)計的斷屑槽有助于防止這些問題并提高整體加工性能。
6:注意圓弧和倒角
入弧是刀具穩(wěn)定進(jìn)入工件的位置,而倒角是刀具切削刃處的角度。在加工鈦合金時,這兩個因素都會對切削刀具的性能產(chǎn)生重大影響。確保在加工時編程從粗到細(xì)的圓弧而不是直線路徑,這將有助于避免切削力的突然變化。并對倒角進(jìn)行編程以避免不穩(wěn)定的剩余材料。
7:適當(dāng)?shù)睦鋮s液壓力
冷卻液壓力在鈦加工中起著重要作用。它是一種難加工的材料,在切割過程中會產(chǎn)生大量的熱量。使用高壓冷卻液可以將切屑從切削區(qū)域沖走并冷卻工件和切削刀具,從而有助于減少切屑粘附。此外,使用排屑器或其他自動排屑裝置可以進(jìn)一步改善排屑并降低刀具破損的風(fēng)險。
8:工具磨損和偏轉(zhuǎn)
刀具磨損是加工鈦合金時的常見問題。為了防止刀具磨損和工件損壞,定期監(jiān)控切削刀具并在必要時更換它們非常重要。如果您發(fā)現(xiàn)刀具磨損跡象,例如表面光潔度差或切削力增加,您還應(yīng)該調(diào)整加工參數(shù)。
當(dāng)切削刀具在加工過程中彎曲或彎曲時,可能會發(fā)生刀具偏轉(zhuǎn)。這可能會導(dǎo)致表面光潔度差、刀具破損和其他問題。為避免刀具偏斜,應(yīng)使用齒數(shù)較多的切削刀具,并考慮減小切削深度或?qū)挾龋詼p少切削刀具每個齒上的負(fù)載。
9:取得成績
在加工鈦合金時,涂層和材質(zhì)可以非常有效地提高切削刀具的性能。氮化鈦(TiN)、碳氮化鈦(TiCN)、氮化鋁鈦(TiAlN)、氮化鈦鋁(AlTiN)和氮化鋁鉻(AlCrN)是切削刀具的常見涂層,因為它們可提高耐磨性并減少摩擦。然而,還有更先進(jìn)的多層涂層,可以提供更多保護(hù),防止切屑堆積和刀具磨損。例如,航空航天應(yīng)用中使用的高性能整體硬質(zhì)合金立銑刀可以幫助您提高加工鈦時的性能。
10:調(diào)整進(jìn)給和速度
調(diào)整進(jìn)給和速度設(shè)置以實現(xiàn)最佳性能非常重要。當(dāng)用于鈦合金時,可能需要較低的切削速度才能保持一致的切削溫度。然而,重要的是要平衡這一點與適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給率,以確保實現(xiàn)最佳的排屑并防止刀具過度磨損。