钛合金切削中刀具材料选用及加工工艺介绍
钛合金材料零件加工的刀具参数选择
ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｔ ｙ ｐ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｉ ｔ ａ ｎ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ．
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５６
工 具 技 术
钛 合 金 材 料 零 件 加 工 的刀 具 参 数 选 择
王 芳
中航 飞机股份Βιβλιοθήκη 有 限公 司长沙起 落架 分公 司
摘要 ：Ｔ ｉ ５ — ５ － ３ 、 Ｔ ｉ ６ － ４是我公 司首次进行加工 的材料 ， 与以往 加工 过的 Ｔ Ｃ 一 １ ８ 、 Ｔ Ｃ － ４等钛合金材料相 比更 难加 工， 加工工艺性及刀具耐用度更差 。因此 ， 加工 刀具 的选择显得尤 为重要 。通过刀具参数选择试验 ， 确定加 工钛合
切削 热集 中在 切削 区和切 削刃 附件 的较 小范 围 内不 易散 出 ， 导 致工 件 局 部 温度 较 高 。高 温 切 削 时易 与 大气 中的氧 、 氮 等元 素发 生化 学反应 ， 生 成硬脆 的物 质， 对刀具 有强 烈 的磨损作 用 。
Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｉ ｎｇ Ｔｏ ｏ ｌ ａ ｎｄ Ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ Ｔｉ ｔ ａ ｎｉ ｕｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ Ｐａ ｒ ｔ
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钛合金切削中刀具材料选用及加工工艺介绍
“ （ ａ ＭＰ ）
硬 度
ＨＲ ≥ ） Ａ‘
刀具 种类 车 刀 、 刀 、 刀 、 头 饺 刀 镗 铣 钻
１ ２ ３０
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刃 口 锋 利 。 多 刃 刀 具 ． 控 制 切 削 刃 的 跳 动 量 常 对 应 用 切 削 钛 台 金 的 刀 具 材 料 见 表 １ 。
（ ） 响 杖舍 空 切 削加 Ｉ 性 的 因素 １影
钛 及 钛 合
金 的 切 削 加 工 ， 切 削 的 刀 具 耐 用 度 、 工 表 面 的 从 加 质量 及 切屑 形 成 和排 屑 的难 易 程度 等方 面 来衡 量 ， 钛 及 钛 台 金 属 难 加 工 材 料 。 及 钛 台 金 的 切 削 加 工 钛 性 比 奥 氏 体 不 锈 钢 还 差 ， 火 或 固溶 处 理 的 钛 台 金 退
Ｗ１ ＭｏＣ４ ３ ｏＳ ２４ ２ ３ ｒＶ Ｃ ５ ｉ ８４～３３ ６ ６ ３ ４ ６— ９ Ｗ６ ５ ｒＶ Ａ ＭｏＣ４ ２ Ｉ
４ １ ～４ ０ ６ ６ 车 刀 、 刀 成 型 铣 刀 ， ５ １ ６ ９ ５～ ９ 铣 钻头 、 铰刀 、 纹 刀 具 、 刀 、 螺 拉 墼锥 铣刀 ， 钻头 、 刀 铰 车 刀 、 刀 型铣 刀 、 纹 刀 具 、 刀 、 锥 铣 成 螺 拉 墼
此 作一 介绍 。
具 前 刀 面 接 触 减 少 ， 具 单 位 面 积 上 所 承 受 的 压 力 刀
要 比一 般 钢 材 大 得 多 ，切 削 温 度 急 剧 上 升 ， ② 化学活 性大 。 极 易与刀 具材 料
象 。
Ⅱ
钛合金切削加工特点及刀具材料选用
钛合金切削加工特点及刀具材料选用钛合金切削加工特点及刀具材料选用2011-7-27钛合金以优异的综合力学性能、低密度以及良好的耐腐蚀性，被誉为是一种使人类走向太空时代的战略性金属材料，不仅在航空航天及军工领域得到广泛的使用，而且开始逐渐渗透到经济生活的各个方面。
随着中国航空航天事业的发展，钛合金的加工技术受到更多的关注和研究。
钛合金的分类钛合金按照不同的方法有不同的分类，最常用的分类方法是按退火后组织特点分类，可分成α、α+β、β型钛合金[1-4]。
α型钛合金密度小，有很好的热强性和热稳定性，焊接性能好，室温、超低温和高温性能良好，但不能进行热处理强化。
例如TiAl在600℃时，仍然有很高的强度，而且蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面都有好的表现，常用于喷气发动机涡轮盘和叶片的制造。
图1 钛合金航空发动机叶轮α+β型钛合金双相合金，组织稳定，韧性、塑性和高温变形性能随着β相稳定元素的增加而提高；有较好的热压力加工性，能进行淬火时效使合金强化，热处理后的强度约比退火状态提高50％ ~100％；高温强度高，可在400~500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。
α+β型钛合金中Ti-6Al-4V( 中国牌号TC4) 是钛合金中使用量最大的钛合金，在美国，其产量占钛合金产量一半以上，以其优良的综合力学性能和切削加工性大量用于航空零件制造[5-9]。
图1为钛合金航空发动机叶轮。
β钛合金是β相固溶体组成的单相合金，室温的强度较高，冷加工和冷成型加工能力强，未热处理即具有较高的强度，淬火时效后合金强度得到进一步强化，室温强度可达1372~1666MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用[10-13]。
钛合金切削加工的特点钛合金本身所具有的物理和化学性能给切削加工带来了困难，具体表现有以下6点。
（1）钛合金的导热性差，是不良导热体金属材料。
由于导热、导温系数小，是45号钢的1/6，所以在加工时所产生的高热量不能有效扩散，同时刀具的切削刃和切屑的接触长度短，使热量大量聚集在切削刃上，温度急剧上升，导致刀刃的红硬性下降，刀刃软化，加快刀具磨损[14]。
钛及钛合金机械加工要求综述
钛及钛合金机械加工要求一、钛及钛合金切削特点：1、变形系数小:变形系数小于或接近于1,切削在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损。
2、切屑温度高：在相同的切削条件下，切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。
3、单位面积上的切削力大：容易造成崩刃，加大刀具磨损并影响零件的精度。
4、冷硬现象严重：降低零件的疲劳强度，加剧刀具磨损。
5、刀具磨损:在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损。
二、刀具选择1、切削加工钛及钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发，选用红硬性好，抗弯强度高,导热性能好，与钛合金金亲和性差的刀具材料。
2、常选用YG类硬质合金刀具比较适合，常用的硬质合金刀具材料为：YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T 和YD15 等。
3、也可以选用金刚石和立方氮化硼作刀具。
三、加工设备要求1、设署专用加工场地，确定专用加工钛及钛合金的机床。
2、工作区域辅设橡胶板或木地板，以免碰伤、擦伤钛材表面3、与钛及钛合金接触的所有工具、夹具、机床或其它装置必须洁净。
4、经清洗过的钛合金零件，要防止油脂或指印污染，否则以后可能造成盐（氯化钠的应力腐蚀。
5、禁止使用铅、铜、锡、镉及其合金，锌基合金制作的工具，夹具与钛,钛合金接触。
四、切削加工的要求1、由于钛及钛合金的弹性模量小，工件在加工中的夹紧变形和受力变形大，会降低工件的加工精度，工件安装时夹紧力不宜过大，必要时可增加辅助支承。
2、切削液选用不含氯化物的切削液。
3、切削时，应大量浇注切削液，使钛及钛合金加工时充分得到冷却。
4、加工时，应防止切屑在机床上堆积。
5、刀具用钝后立即进行更换，或降低切削速度，加大进给量以加大切屑厚度。
6加工时如一旦着火，应采用滑石粉，石灰石粉末，干砂等灭火器材进行扑灭，严禁使用四氯化碳，二氧化碳灭火器，也不能浇水。
钛合金加工注意事项
钛合金加工注意事项一、材料选择钛合金具有优异的力学性能和耐腐蚀性，但在加工过程中容易发生变形、断裂等问题。
因此，在选择钛合金材料时，需要考虑其强度、塑性和耐腐蚀性等特性，以满足加工要求。
二、加工方法1. 切削加工：钛合金的切削加工难度较大，容易产生高温、切削力大等问题。
因此，在进行切削加工时，应选择合适的切削工具，适当降低切削速度和进给速度，以减少切削热量的积累，避免刀具磨损过快。
2. 锻造加工：钛合金的锻造加工是常用的一种方法，可以提高其力学性能和塑性。
在进行锻造加工时，应控制加热温度和保持时间，确保钛合金的完整性和均匀性。
3. 焊接加工：钛合金的焊接加工需要注意防止氧化和污染，可以采用惰性气体保护焊或真空焊接等方法，以保证焊缝质量。
三、工艺参数1. 温度控制：钛合金的加工温度对于材料的力学性能和耐腐蚀性有着重要影响。
因此，在加工过程中应控制好加热和冷却速度，避免过高或过低的温度对材料造成负面影响。
2. 加工速度：钛合金的加工速度应根据具体工艺要求进行调整，过高的加工速度可能导致材料变形或破裂，过低的加工速度则会降低生产效率。
3. 切削参数：在切削加工中，切削速度、进给速度和切削深度等参数的选择需要根据具体材料和切削工具来确定，以保证加工质量和工具寿命。
四、安全措施钛合金加工过程中产生的副产物（如钛屑等）具有易燃易爆的特性，因此需要采取一系列安全措施，以避免安全事故的发生。
包括：1. 加工场所应具备良好的通风设施，排除烟尘和有害气体。
2. 操作人员应佩戴防护设备，如防护眼镜、防护手套和防护服等。
3. 加工设备和工具应定期检查和维护，确保其正常运行。
4. 废弃物和废液应妥善处理，避免对环境造成污染。
钛合金加工过程中需要注意材料选择、加工方法、工艺参数和安全措施等方面的问题。
只有在合理选择材料、科学控制加工过程，并采取必要的安全措施，才能确保钛合金加工的质量和安全性。
钛合金加工工艺
钛合金加工工艺
钛合金是一种具有优异机械性能和抗腐蚀性能的新型材料，成为了航空、航天、船舶、生物医学等领域中非常重要的结构材料。
本文将介绍钛合金的加工工艺。
一、钛合金的切削加工
钛合金的切削加工是目前钛合金加工中最为常见的一种方法。
钛合金的加工难度主要在于它的高强度和难加工性。
钛合金在切削过程中，容易附着在刀具上，形成大量热量，导致刀具磨损严重。
因此，钛合金的切削必须选用硬质合金刀具，并注意掌握合理的加工速度和切削深度等参数。
二、钛合金的冲压加工
钛合金的冲压加工主要包括剪切、弯曲和深冲。
在冲压加工中，钛合金材料具有优异的塑性，因此冲压加工可以做出各种形状的钛合金部件。
在冲压钛合金时，要注意铣削过程中的火花可能引起钛合金粉尘爆炸的危险，因此需要在加工场地设置防爆设备。
三、钛合金的拉伸加工
钛合金的拉伸加工是指利用钛合金材料的塑性形变，来使得钛合金材料变为带有特定形状的工件。
拉伸加工时，必须选择适宜的冷加工方法，如冷挤压、镦锻、卷曲等。
此外，拉伸加工还需要配合热处理，以保证钛合金的性能优良。
四、钛合金的焊接加工
钛合金的焊接加工是比较困难的工艺。
常用的钛合金焊接方法包括手工气焊、手工电弧焊、氩弧焊、电子束焊、激光焊等。
应用不同的焊接方法可以获得不同的焊接质量。
在焊接加工过程中，应注意预加热以及所有焊接接头的准备和清洁。
综上所述，钛合金的加工工艺是比较复杂的。
在加工过程中需要注意掌握加工参数以及选择适合的加工工具。
同时，还需要设置防爆设备以及进行预加热和热处理等措施，以保证钛合金材料的加工质量和性能。
钛合金切削加工工艺
钛合金切削加工工艺一、钛合金的材料特性钛合金产品的比强度在金属结构材料中是很高的，它的强度与钢材相当，但其重量仅为刚材的57% 。
另外，钛及其合金的耐热性强，在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性，短时间工作温度甚至还可以高些。
钛合金具有比重小、热强度高、热稳定性和抗腐蚀性好等特性，但该材料切削加工困难、加工效率低。
所以怎么样攻克钛合金加工难，效率低得困难一直是我们的难题。
二、钛合金的切削加工1、车削钛合金产品车削易获得较好的表面粗糙度，加工硬化不严重，但切削温度高，刀具磨损快。
针对这些特点，主要在刀具、切削参数方面采取以下措施：刀具材料：根据工厂现有条件选用YG6，YG8，YG10HT。
刀具几何参数：合适的刀具前后角、刀尖磨圆。
较低的切削速度，适中的进给量，较深的切削深度，充分冷却，车外圆时刀尖不能高于工件中心，否则容易扎刀，精车及车削薄壁件时，刀具主偏角要大，一般为75～90°。
三、铣削钛合金产品铣削比车削困难，因为铣削是断续切削，并且切屑易与刀刃发生粘结，当粘屑的刀齿再次切入工件时，粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料，形成崩刃，极大地降低了刀具的耐用度。
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因此对钛合金铣削采取了3点措施：铣削方式：一般采用顺铣。
刀具材料：高速钢M42。
从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。
这里需要特别指出的是：一般合金钢的加工均不采用顺铣，因机床丝杠、螺母间隙的影响，顺铣时，铣刀作用在工件上，在进给方向上的分力与进给方向相同，易使工件台产生间隙性窜动，造成打刀。
对顺铣而言，刀齿一开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。
但由于逆铣切屑是由薄到厚，在最初切入时刀具易与工件发生干摩擦，加重刀具的粘屑和崩刃，就钛合金而言，后一矛盾显得更为突出。
此外，为使钛合金顺利铣削，还应注意以下几点：相对于通用标准铣刀，前角应减小，后角应加大。
;铣削速度宜低。
;尽量采用尖齿铣刀，避免使用铲齿铣刀;刀尖应圆滑转接;大量使用切削液。
钛合金的切削加工工艺研究
钛合金的切削加工工艺研究摘要：钛合金具有密度小、强度高、耐高温等优良特性，在航空航天以及其他方面得到广泛的应用，但由于其加工难度大、切削效率低、刀具寿命短而影响了它的应用。
本文通过对钛合金材料的特性及切削性能的分析，通过生产中的实例，对其车削和铣削工艺方法进行了工艺研究，同时对不同批次的材料加工的零件，出现色差的问题进行了分析。
关键词：钛合金实例色差分析1、引言钛合金是一种典型的难加工材料，其加工特性主要表现在以下几个方面：（1）钛合金强度高，硬度大，所以要求加工设备功率大，刀具应有较高的强度和硬度。
（2）切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。
（3）钛合金摩擦因素大，导热系数低。
刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发。
这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快，并影响加工质量。
（4）由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形。
（5）钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，进一步加剧了刀具的磨损。
（6）钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面黏结，加上很高的切削温度，所以刀具容易产生扩散磨损和黏结磨损。
2、生产中管类零件切削加工工艺分析2.1 管类零件的加工工艺图1是某管类零件的结构图，该零件的材料选用的是TA2 M的钛合金钢管。
材料规格是φ63×3.5×130，每根坯料可做一件。
在加工过程中，根据该零件的要求，用车削和铣削的方法即可完成。
其加工的工艺规程如图2所示。
零件最后成型属于薄壁零件，在进行加工时，为了保证零件的几何尺寸满足使用要求，加工时不变形。
所以，车削和铣削时都要用芯棒装夹。
而铣削时是第二次装夹，为了减小铣削后的接刀痕，在进行芯棒装夹时，其间隙应尽量的小。
铣削完成后，用锉刀和砂皮将接刀痕打掉。
2.2 刀具材料的选择加工钛合金的刀具材料应具备如下性能：高温状态下的化学稳定性；足够的强度和韧性；良好的热传导性。
钛合金加工切削参数表
钛合金加工切削参数表摘要：一、钛合金加工概述二、钛合金加工切削参数表的内容三、钛合金加工切削参数表的应用四、钛合金加工切削参数表的注意事项正文：一、钛合金加工概述钛合金是一种高强度、轻质的金属材料，由于其优异的力学性能和良好的抗腐蚀性，被广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
然而，钛合金的加工难度较大，对加工工艺和切削参数的选择有较高要求。
为了保证钛合金产品的加工质量和效率，制定合适的切削参数表至关重要。
二、钛合金加工切削参数表的内容钛合金加工切削参数表主要包括以下内容：1.刀具材料：针对钛合金的特性，选择合适的刀具材料，如高速钢、硬质合金、陶瓷刀具等。
2.刀具形状和大小：根据加工零件的形状和尺寸，选择合适的刀具形状和大小，以保证切削效果和刀具寿命。
3.切削速度：切削速度是切削参数表中最重要的一项，过快或过慢的切削速度都会影响加工效果。
一般来说，切削速度应根据刀具材料、刀具形状和大小以及钛合金的硬度来选择。
4.进给速度：进给速度的选择应根据加工零件的尺寸和形状、刀具材料和大小以及切削速度来综合考虑。
5.刀具的摆动角和轴向力：刀具的摆动角和轴向力会影响切削过程中的切削力和刀具的磨损，应根据实际情况进行选择。
6.冷却液：钛合金加工过程中，选择合适的冷却液可以降低切削温度，减少刀具磨损，提高加工质量。
三、钛合金加工切削参数表的应用在钛合金加工过程中，操作者可以根据切削参数表选择合适的切削参数，以达到最佳的切削效果和刀具寿命。
同时，切削参数表也可以为生产管理人员提供参考，以优化生产过程和提高生产效率。
四、钛合金加工切削参数表的注意事项在使用钛合金加工切削参数表时，应注意以下几点：1.切削参数表并非一成不变，应根据实际情况进行调整。
2.在选择切削参数时，应综合考虑刀具材料、大小、形状、切削速度、进给速度等因素，以保证最佳的切削效果。
3.在加工过程中，要注意观察刀具的磨损情况，适时更换刀具，以保证加工质量。
钛合金零件切削用量与刀具参数的选择---中华工具网
钛合金零件切削用量与刀具参数的选择- 中华工具网钛合金零件切削用量与刀具参数的选择 主要加工方法钛合金零件的加工余量比较大，有的部位很薄(2～3mm)，主要配合表面的尺寸精度、形位公差又较严，因此每项结构件都必须按粗加工→半精加工→精加工的顺序分阶段安排工序。
主要表面分阶段反复加工，减少表面残余应力，防止变形，最后达到设计图的要求。
其主要的加工方法有铣削、车削、磨削、钻削、铰削、攻丝等。
铣削用量及刀具的选择钛合金结构件中大量应用铣削加工，如零件内外型面。
刀具应选择具有高硬度、高抗弯强度和韧性、耐磨性好、热硬性好、工艺性好、散热性好的材料，主要为高速钢W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YG8、K3O、Y330。
刀具几何参数应以保证刀具强度高、刚性好、锋利为原则，细长比不能过大，并分粗、精加工两种，加工时最好采用顺铣。
铣削刀具参数见表1，常规加工铣削用量见表2。
铣削时必须注入充足的水溶性油质切削液来降低刀具和工件的温度，切削液流量应不小于5L/min，以延长刀具的使用寿命。
在上述常规加工的基础上，为进一步提高铣削加工效率，我们在强力铣加工中心机床上进行了高效铣削试验，获得了较理想的切削用量、刀具和切削液，铣削用量数据见表3。
通过高效铣削与常规对比可以看出，高效铣削加工比常规加工效率提高了2～4倍，零件表面质量也得到较大的提高，加工周期大大缩短，制造成本相应降低。
车削用量及刀具的选择在刀具、切削用量、切削液选择合理的情况下，钛合金车削并不困难，与加工合金钢接近。
但车削钛合金表面氧化皮较为困难，一般在加工前用酸洗方法去掉表面薄层氧化皮，然后车削剩余的氧化皮，车削时切削深度应超过氧化皮深度1～5倍，走刀量可加大，但切削速度应降低。
刀具材料应选择YG类硬质合金材料。
刀具几何参数选择：前角g0=4°～8°，后角a0=12°～18°，主偏角Ø45°～75°，刃倾角l=0°，刀尖圆弧半径r=0.5～1.5mm。
钛合金车削加工技术
钛合金车削加工技术摘要：钛合金具有比重小、热强度高，抗腐蚀性好等特性，广泛应用于航空、航天、化工等行业，但钛合金零件的车削加工却非常困难、加工效率低。
本文探讨了钛合金的车削加工措施，对如何加工这种用途广泛的难加工材料将有所帮助。
关键词：钛合金材料切削加工刀具材料刀具几何参数The processing Technology about turning on titanium alloyAbstract：Titanium has the proportion of small, high thermal strength ，corrosion resistance and other characteristics, used widely in aviation, aerospace, chemical and other industries, butthe turning of titanium parts is very difficult, the processing efficiency is low. This paper discusses the titanium turning strategy on how to process a wide range of difficult to machine materials for this purpose will be helpful.Key words：titanium alloy ，machining, Cutting tool materials, Cutting tool geometry parameters钛合金具有比重小、热强度高、抗腐蚀性好等特性，但钛合金零件的车削加工却非常困难，加工效率低。
所以怎么样攻克钛合金加工难，效率低。
我们对钛合金的性能在车削加工中的影响进行了研究分析，得出了以下钛合金车削加工策略，并在实际加工中取得了良好的效果。
钛合金材料及其加工刀具参数选择
5 mm。
3
削 TC
根据 进 给 量 的 大 小 确 定 切 削 深 度 和 切 削
4 时,
速度,
见表 2,
表内个参数值均是工作中的经验值。
钛合金的切削用量
3.
1
3.
2
车削
用硬质合金 YG8 车 刀 加 工 表 面 被 氧 化 形 成 硬
膜的钛合金毛坯 件 时,粗 加 工 时,切 削 速 度、切 削 深
°~1
0
°,丝 锥
后角适宜选择为 6
°~1
2
°,校 正 齿 型 面 铲 后 角 1
°,锥
收稿日期:
2022-02-15
作者简介:孙敏(
1984—),女,讲师,硕士,主要从事机械方面的教学工作。
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孙敏 · 钛合金材料及其加工刀具参数选择
1.
5~3
20~24
7~14
8~5
11~22
7~14
0.
08~0.
10
0.
10~0.
13
0.
10~0.
13
0.
06~0.
08
0.
07~0.
1
≤0.
6D
1.
5~6
钛合金工件进行攻丝时,
最 适 合 采 用 跳 牙 丝 锥,
0.
1
44
3
0.
2
30
0.
3
26
精铣
切削速度
/mm
每齿
进给量
/mm
轴向切深
/mm
30~45
动等现象。这样就 是 刀 具 后 刀 面 过 度 损 耗,同 时 刀
钛合金加工注意事项
• (4)禁止使用铅或锌基合金制作的工、夹具与钛合金接触，铜、锡、镉及其合金也同样 禁止使用。
• (5)与钛合金接触的所有工、夹具或其他装置都必须洁净；经清洗过的钛合金零件，要 防止油脂或指印污染，否则以后可能造成盐(氯化钠)的应力腐蚀。
2.涂层刀片和YT类硬质合金会与钛合金产生剧烈的亲和作用，加剧刀具的粘结磨 损，不宜用来切削钛合金；对于复杂、多刃刀具，可选用高钒高速钢(如 W12Cr4V4Mo)、高钴高速钢(如W2Mo9Cr4VCo8)或铝高速钢(如W6Mo5Cr4V2Al、 M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，适于制作切削钛合金的钻头、铰刀、立铣刀、拉刀、 丝锥等刀具。
• (1)切削速度Vc：切削速度对刀具耐用度影响最大，最好能使刀具在相对磨损最小的最 佳切削速度下工作。切削不同牌号的钛合金，由于强度差别较大，切削速度应适当调整。 切削深度对切削速度也有一定影响，应根据不同的切削深度来确定切削速度的大小。
• (2)进给量f：进给量对刀具的耐用度影响较小，在保证加工表面粗糙度的条件下，可选 较大的进给量，一般取f=0.1～0.3 mm/r。进给量太小，使刀具在硬化层内切削，增加刀具 磨损，同时极薄的切屑在高的切削温度下容易自燃，因此不允许f<0.05 mm/r。
(1)变形系数小：这是钛合金切削加工的显著特点，变形系数小于或接近于1。切 屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损。
(2)切削温度高：由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5～1/7)，切屑 与前刃面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削区和切削刃附近 的较小范围内，切削温度很高。在相同的切削条件下，切削温度可比切削45#钢时高 出一倍以上。
钛合金切削中的刀具选择与切削参数优化
钛合金切削中的刀具选择与切削参数优化钛合金是一种具有优异性能的金属材料，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
然而，由于钛合金的高强度、低导热性和易生成切屑困难等特点，使得它在加工过程中面临着许多挑战。
为了克服这些挑战，合理选择刀具和优化切削参数是至关重要的。
首先，刀具的选择对于钛合金切削至关重要。
钛合金具有较高的热硬度和化学活性，因此能够应对高温和高速切削。
在刀具选择上，硬质合金刀具是首选材料，其具有高硬度、耐磨性和热稳定性。
同时，镀膜刀具也是常用的选择，通过在刀具表面形成TiC、TiN等涂层来提高刀具的磨损抗力。
其次，切削参数的优化也是钛合金切削中必不可少的一环。
刀具的进给速度、切削速度和切削深度等参数的合理选择对于提高加工效率和延长刀具寿命至关重要。
一般而言，钛合金切削的切削速度相对较低，控制在刀具的合理范围内，以避免切削温度过高造成刀具的热退火和变形。
同时，合理选择切削深度和进给速度，以平衡加工效率和切削力之间的关系。
此外，冷却润滑剂的使用也对钛合金切削具有重要影响。
由于钛合金的高热导率和低导热性，加工过程中产生的高温难以迅速散热，容易导致刀具失效和表面质量的下降。
因此，在切削过程中适时地引入冷却润滑剂，可以有效地降低切削温度和摩擦系数，减少刀具磨损，提高切削效率和表面质量。
此外，钛合金的切削还需要注意刀具的刃角和刃口形状的选择。
一般而言，较大的刃角有利于分散切削力，减小切削温度和切削力，从而延长刀具寿命。
而刃口则需要选择合适的刃口形状，以满足不同切削任务的需求，如截削刃口、弧面刃口等。
通过合理选择刃角和刃口形状，可以优化切削过程，提高加工效率和刀具寿命。
另外，切削中的刀具磨损以及破损需要及时监测和处理。
在钛合金切削过程中，由于材料的高硬度、切削力的集中以及高温的影响，刀具的磨损和破损较为常见。
因此，及时监测刀具的磨损和破损情况，及时更换和修复刀具，可以保证加工质量和刀具使用寿命。
总结起来，钛合金切削中刀具的选择与切削参数的优化是提高加工效率和保证加工质量的关键。
钛合金加工技术,刀具材料
奥地利的硬质合金制造企业Ceratizit与世界领先的航空、航天企业共同开发了一种适合钛合金切削特殊要求的Maximill211-20铣刀(见图2)。经严酷条件下的切削试验表明，该铣刀加工钛的切削速度大约60m/min，同时寿命提高20%～100%，部分可达到200%。大而稳固的刀片在切深至19mm时还能稳定地铣削，可转位刀片是专门为加工钛、超级合金和耐热钢等难加工材料而设计的，刀片镀以CTC5240超级镀层，确保其抗高热的能力，光滑的表面使切屑很容易滑落，并保护基体免受磨损和腐蚀。由于缩短了加工时间，提高了加工过程的可靠性，Maximill21-20铣刀可节省加工成本，其突出的效率特性不仅使航空工业受益，在能源、涡轮机制造、油气输送和化学工业等部门在加工超级合金、钛合金、耐热钢等难加工材料时，Maximill2-20铣刀也能得到卓有成效的应用。
图2适合钛加工的Maximill211-20铣刀
德国瓦尔特(Walter)公司首次按PVD法在刀具材料上沉积氧化铝硬镀层，即所谓PVD-Tiger刀具(虎牌刀具)，期间还产生了用于完全铣削和车削的可转位刀片。这种刀片韧性极好，同时氧化铝镀层硬度高，耐热性好且耐磨性，特别适合加工钛合金、铟康镍基合金、钴基合金等耐高温的材料。瓦尔特的标牌为Ti40的VHM铣刀是加工钛合金的基本刀具。一种新硬质合金基体，新的AIGrN镀层和优化的微几何结构，使铣刀的切削率可以接近极限值。德国瓦尔特公司的各种加工钛合金的螺纹铣刀也是其中一部分。
机床具有大功率切削功能，德国Heller公司有针对性地设计、不知机床结构和坐
标轴结构，并配用了刚度极好的强力切削摆动单元安装刀具主轴，使机床在垂直、水平和空间任意角度都能产生同样的切削功率。
一句话，加工钛金属的机床要求大功率、高刚度、配有大流量高压冷却装置，并且还要接近性好。
钛合金切削参数选择
钛合金切削参数选择
钛合金是一种难加工的材料，因其高强度、高硬度、高耐热性和高化学稳定性，加工难度也相应增加。
正确选择切削参数，能够提高钛合金的加工效率和质量，同时延长刀具的使用寿命。
下面介绍一些钛合金切削参数的选择方法：
1. 切削速度：钛合金的切削速度一般不宜过高，过高会导致刀具过热、损伤和烧毁。
适宜的切削速度一般在30~60m/min之间。
2. 进给量：进给量与切削速度成正比，一般选择适宜的切削速度后，进给量也应相应适当提高。
3. 切削深度：钛合金的切削深度一般不宜过大，过大会导致切削力过大、切削热量过高，引起工件变形、表面裂纹等质量问题。
4. 冷却液：在钛合金切削中，应使用适宜的冷却液，以降低切削温度，减少切削力和磨损，延长刀具寿命。
以上是钛合金切削参数选择的一些常规方法，但实际操作中还需要考虑到具体的工件材料、尺寸、形状等因素，以确保切削效率和质量。
- 1 -。
钛合金加工技术刀具材料
钛合金加工技术刀具材料钛合金加工技术对于现代制造业来说是非常关键的一项技术。
钛合金具有重量轻、高强度、抗腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽车、医疗以及化工等领域。
然而，钛合金的加工难度较大，需要采用特殊的刀具材料和加工技术来保证加工质量和效率。
钛合金的切削性能差，主要表现为难于形成均匀的剥皮切屑，容易产生毛刺和不良切削痕迹，并且容易引起刀具磨损和热变形。
因此，选择适合的刀具材料是保证钛合金加工质量和效率的重要因素之一目前，常用于钛合金加工的刀具材料主要有硬质合金、陶瓷和超硬材料等。
硬质合金具有较好的切削性能和耐磨性，适用于一般钛合金的粗加工。
陶瓷刀具具有优异的耐磨性和热稳定性，适用于钛合金的中、精加工。
超硬材料如金刚石和CBN则具有极高的硬度和耐磨性，适用于高速切削和精密加工。
钛合金加工的一种常见方法是切削加工。
在切削加工中，为了提高切削效率和降低切削温度，常采用高切削速度和小切削深度的方式。
此外，采用合适的切削液也是非常重要的。
切削液可以降低切削时的摩擦和热量，减少刀具磨损和切削温度的提高，从而提高加工质量和延长刀具寿命。
对于钛合金的切削加工，还可以采用液压或超声波振动辅助切削技术。
液压辅助切削技术通过在切削过程中施加液压力来减小切削阻力，降低刀具磨损和加工温度。
超声波振动辅助切削技术利用超声波的高频振动来改善切削过程中的切削力和表面质量。
除了切削加工外，还有其他钛合金加工技术可供选择，如磨削、电火花加工和激光加工等。
磨削可以获得更高的表面质量和较低的切削温度，适用于高精度的加工。
电火花加工可以在硬性材料上加工出复杂的形状和细小尺寸的孔。
激光加工具有无接触、无刀具磨损和高精度的特点，适用于复杂形状的零件加工。
在钛合金加工中，选择适合的刀具材料和加工技术对于提高加工质量和效率至关重要。
通过不断研究和创新，可以进一步优化钛合金加工技术，推动钛合金在航空、汽车等领域的应用。
钛合金加工切削参数表
钛合金加工切削参数表【实用版】目录一、引言二、钛合金概述1.钛合金的定义与特点2.钛合金的应用领域三、钛合金加工切削参数表1.切削速度2.进给速度3.刀具直径4.刀具材料四、切削参数对钛合金加工的影响1.切削速度对加工效率和表面粗糙度的影响2.进给速度对加工效率和刀具磨损的影响3.刀具直径对加工精度和切削力的影响4.刀具材料对切削性能和刀具寿命的影响五、选择合适的切削参数1.根据钛合金的特性选择切削参数2.根据加工工艺和设备选择切削参数3.根据加工需求和经济性选择切削参数六、结论正文一、引言随着航空航天、医疗和化工等领域的飞速发展，对钛合金的需求越来越大。
作为一种重要的金属材料，钛合金因其优良的力学性能、良好的抗腐蚀性能和较低的重量而备受青睐。
然而，钛合金的加工难度较大，对切削参数的选择提出了较高要求。
本文旨在介绍钛合金加工切削参数表，以帮助工程师更好地进行钛合金加工。
二、钛合金概述1.钛合金的定义与特点钛合金是指以钛为基础，加入一定比例的铝、钒、钛等元素组成的合金。
钛合金具有优良的力学性能、良好的抗腐蚀性能和较低的重量，广泛应用于航空航天、医疗和化工等领域。
2.钛合金的应用领域钛合金在航空航天领域用于制造飞机发动机、机身结构等部件；在医疗领域，用于制造人工关节、牙科植入物等；在化工领域，用于制造热交换器、反应釜等设备。
三、钛合金加工切削参数表钛合金加工切削参数表主要包括切削速度、进给速度、刀具直径和刀具材料四个方面。
1.切削速度切削速度是指刀具在单位时间内沿刀尖的线速度。
切削速度的选择应根据钛合金的硬度、刀具材料和加工工艺进行调整。
2.进给速度进给速度是指刀具在单位时间内沿刀尖的线性移动速度。
进给速度的选择应根据加工效率、刀具磨损和表面粗糙度进行调整。
3.刀具直径刀具直径的选择应根据加工精度、切削力和刀具寿命进行调整。
直径较小的刀具可获得较高的加工精度，但切削力较小，刀具寿命较短；直径较大的刀具切削力较大，刀具寿命较长，但加工精度较低。
钛合金材料时如何选择刀具
通过本文两种常用加工方式来看，钛合金的加工相对来说比较困难，但经过正确加工还是可以加工出不错的精密零件以及航空航天设备的钛合金零件。
航空航天行业的精密加工对于材料的要求很高，为了满足航空设备的特殊性和受航空航天环境的影响，钛合金这种特殊材料在航空航天行业的应用较常见。
钛合金的比重小，决定了其质量小、硬度和热强度高，耐高温、耐海水和酸碱腐蚀等一系列优良的物理机械性能，使其不论在何种环境都可使用。
另外，钛合金的变形系数极小，因此在航天、航空、船舶、石油、化工等工业中有着广泛的应用。
正因为钛合金具有与普通材料不一样的特性，决定了它在精密加工中的难度很大。
因钛合金材料的变形系数小、切削温度高、刀尖应力大、加工硬化严重，在切削加工时刀具容易磨损和崩刃，难以保证切削加工质量。
那如何对其进行切削加工呢？钛合金导热系数小、切削温度高、刀具磨损较大且耐用度低，因此应选用与钛化学亲和作用小、导热系数高、强度大、晶粒度小的钨钴类硬质合金刀具，如YG8、YG3等。
在车削加工钛合金过程中，断屑是加工中的难题，特别是纯钛的加工，为了达到断屑目的，可将切削部分刃磨成全弧形的卷屑槽，前浅后深，前窄后宽，使切屑更容易向外排出，从而避免切屑缠绕在工件表面，造成工件表面划伤。
钛合金切削变形系数小，刀—屑接触的面积小，切削温度高。
为了减少切削热的产生，所选用的硬质合金车刀前角不宜过大（一般取5-8°）；由于钛合金的硬度高，为增大车刀的抗冲击强度，不宜选择过大的车刀后角（一般取5°）。
为加强刀尖部分的强度，改善散热条件，提高刀具的抗冲击能力，采用绝对值较大的负刃倾角。
在加工过程中，合理控制切削速度，不宜过快，并且使用钛合金专用切削液冷却，可有效提高刀具寿命，并选取合理的进给量。
航空航天行业的钻削加工比较常见，而钛合金钻削比较困难，常在加工过程中出现烧刀和断钻现象，主要是由于钻头刃磨不良、排屑不及时、冷却不佳以及工艺系统刚性差等方面原因造成的。
钛合金切削参数
钛合金切削参数
钛合金是一种难以切割的金属材料，由于其化学成分稳定性和物理性能特点，几乎被
应用于所有先进制造领域。
钛合金制品具有韧性高、强度高、抗腐蚀性好、耐高温等优点，对于飞机、火箭、导弹等高性能产品的制造，使用钛合金是不可缺少的。
但由于钛合金的
特殊性质，切削加工工艺参数需要特别注意。
刀具选择
钛合金材料具有高韧性，所以要使用具有高硬度的刀具，例如PCD或CBN刀具。
这类
刀具具有抗磨损、高硬度、高耐热性和良好的刚性。
机床状态
因为钛合金是一种高硬度的材料，切削过程中的冷却液需足够充足，以保证切削润滑
效果。
同时也要让刀具和工件之间保持足够的接触，避免上述磨损给刀具造成损害。
切削速度
由于高韧性材料的需要，采用较低的切削速度，具体的切削速度应根据刀具材料、切
削液、切削用量及切削条件等来共同进行制定。
高速度钢刀具
切削速度Vc = 10 – 40m/min
深度a = 0.5 – 2.5mm
铣削及钻削常用的切削参数如下：
铣刀：
直钻：
Threading：
进给速度pf = 0.1-0.25mm/转。
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6mm。
c.切削加工情况：有YG8铣平面，刀具切削轻松，在进刀与工件接触时
以及刀具将工件切透时有振动，中间切削过程平稳，使用磨削液。
留0.5mm 余量进行精铣，可获得R a1.6的表面粗糙度。
2.加工十字形状
a.刀具选择：选用硬质合金立铣刀，刀具材料为Y330。
铣刀外径Ø40。
b.切削参数选择：主轴转速235r/min。
c.切削加工情况：用Y330加工十字形状，手动横向进给，刀具切削轻
松，切削时加磨削液充分冷却。
精铣时铣刀底刃修磨R2，后角为1
0°～12°，并用碳化硅油石修磨使切削刃光滑，工件能得到R a1.6
的表面粗糙度。
此时后角的选择，尤其是刀具圆弧面后角的选择至
关重要，过大，会在铣削过程中产生振动，容易崩刃，使切削刃产
生锯口，加剧磨损：过小，会造成排屑、断屑困难，切屑还会粘刀，
后刀面与工件磨擦现象严重，刀具磨损加快。
因此正确地修磨后角，
可以提高刀具的使用寿命。
3.车削工件内外圆弧表面
刀具材料、几何参数及切削用量的选择如下：
a.刀具材料为YG8，45°偏刀断续切削，使用磨削液让切削刃冷却。
用工装夹
持工件，每组加工8件，粗车切削用量V=25～38m/min，f=0.3～0.5mm/r，
ap=3～5mm.如加工中间内孔，在连续切削的条件下精车，切削用量V=50～7
5m/min，f=0.1～0.2mm/r，ap=0.25～0.8mm。
前角γ=8°～12°能保证刀具强度。
.磨出0.05～0.1mm的负倒棱，增强切削刃强度。
.后角a=15°～20°，以减少后刀面与工件的摩擦，提高刀具寿命。
.粗车时，刃倾角λ=-3°～-5°，精车时刃倾角λ=-3°～0°。
.粗车时，刀尖圆弧半径r0=0.5mm，精车时r0=1～2mm，以增强刀尖强度。
.切削加工情况：通过以上参数选择，工件可获得R a1.6的表面粗糙度，并能有效地提高刀具寿命，主切削刃在刃磨后用碳化硅油石研磨出倒棱，可消除刃磨产生的锯口，提高抗磨损能力，并增强主切削刃强度。
.加工零件两边U形弧槽
图1所示U槽深约24mm，宽18mm，圆弧为28，弧形槽弦长61mm，为半盲槽，加工
后底部弧面及两侧面壁厚为4mm。
由于是半盲槽，刀具进入切槽后，铣削阻力增大，
排屑不畅，刀具与切屑挤压现象严重，切削过程中有振动，刀具易崩刃，如继续切
削，刀具将在颈部处折断。
加工后的零件表面凹凸不平，表面粗糙度达不到要求。
在选用刀具上，原选用硬质合金立铣刀加工，由于铣削产生的振动使铣刀崩刃，刀
具寿命较短。
后改用超硬铝高速钢铣刀(刀具牌号W6Mo5Cr4V2Al)切槽，取得了较满
意的效果。
其加工步骤如下：
a.先将铣刀底部磨出圆角R2，后角值取8°～12°，并用油石修光。
如果刀具
.。