钛合金有哪些切削特点
钛合金的铣削加工技术
钛合金的铣削加工技术钛及钛合金因密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温、无磁、焊接性能好等优异综合性能，在航空航天等领域得到越来越广泛应用。
但是，钛合金的一些物理力学性能给切削加工带来了许多困难。
切削时钛合金变形系数小、刀尖应力大、切削温度高、化学活性高、粘结磨损及扩散磨损较突出、弹性恢复大、化学亲合性高等特点，因此在切削加工过程中容易产生粘刀、剥落、咬合等现象，刀具温度迅速升高，导致刀具磨损，甚至完全破坏。
正因为钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、耐高温等优点，从20世纪50年代开始，钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。
钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一，可以减轻飞机的重量，提高结构效率。
在飞机用材中钛的比例，客机波音777为7%，运输机C-74为10.3%，战斗机F-4为8%。
但是由于钛合金价格高，耐磨性差等原因，限制了其使用领域。
近几十年以来，国内外针对航天航空应用所研究的钛合金等均取得了很大进步，许多合金也得到广泛应用。
本文针对航天航空产品中钛合金铣削加工技术进行论述，供同行们参考。
1. 钛合金简介钛是同素异构体，熔点为1 720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。
利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。
室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：（1）α钛合金它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。
在500～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。
（2）β钛合金它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1 372～1 666MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
（3）α +β钛合金它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。
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。
钛合金切削加工特点
钛合金切削加工特点钛合金是一种具有优异性能的金属材料，它具有高强度、低密度、耐腐蚀等特点，因此在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用。
钛合金的切削加工是对钛合金进行材料去除的一种加工过程，其特点主要体现在以下几个方面。
钛合金的切削加工具有高难度和高要求。
钛合金具有高强度和低导热性，切削时会产生高温和剧烈的应力，容易导致刀具磨损、变形和断裂等问题。
因此，钛合金的切削加工需要使用高硬度、高温强度和耐磨损的刀具，并且需要进行合理的刀具选择、切削参数的确定和刀具寿命的控制。
钛合金的切削加工具有较大的切削力和切削温度。
由于钛合金的高强度和低导热性，切削时会产生较大的切削力，对加工设备和切削刀具的刚性和稳定性提出了较高的要求。
同时，由于切削过程中会产生大量的热量，容易导致刀具和工件的高温，甚至会引起工件表面的氧化和热裂纹等问题。
因此，钛合金的切削加工需要进行有效的冷却和润滑，以降低切削温度，减少切削力和切削热。
第三，钛合金的切削加工具有较大的切削液需求和环境污染问题。
由于钛合金的高强度和低导热性，切削时会产生大量的切屑和切削液，需要进行有效的切屑排除和切削液清洁。
同时，由于钛合金的切削液易挥发、易燃，容易对环境造成污染和安全隐患。
因此，在钛合金的切削加工过程中，需要采取有效的切削液控制和处理措施，以确保环境的安全和卫生。
钛合金的切削加工具有较高的加工成本和加工周期。
由于钛合金的高强度和低导热性，切削加工过程中需要使用高硬度和高性能的刀具，并且需要进行合理的刀具选择、切削参数的确定和刀具寿命的控制，这些都会增加加工成本。
同时，由于钛合金的切削加工具有高难度和高要求，加工周期较长，需要进行复杂的加工过程和多道工序，进一步增加了加工成本和加工周期。
钛合金的切削加工具有高难度和高要求、较大的切削力和切削温度、较大的切削液需求和环境污染问题，以及较高的加工成本和加工周期等特点。
钛合金的切削加工需要克服这些特点所带来的挑战，提高切削效率和加工质量，以满足对钛合金产品的需求。
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。
钛合金加工切削参数表
钛合金加工切削参数表【原创实用版】目录1.钛合金加工切削参数表的简介2.钛合金的特点及其在加工过程中的挑战3.切削参数表的作用和重要性4.如何选择合适的切削参数5.切削参数表的应用实例正文1.钛合金加工切削参数表的简介钛合金加工切削参数表是一个列出了在加工钛合金时，各种切削操作所需参数的表格。
这些参数包括切削速度、进给速度、刀具直径和刀具材料等，它们对于保证加工效率、提高加工质量以及保护刀具至关重要。
2.钛合金的特点及其在加工过程中的挑战钛合金是一种高强度、轻质的金属材料，被广泛应用于航空航天、医疗和化工等领域。
然而，钛合金的加工过程面临着诸多挑战，例如高切削温度导致的刀具磨损、刀具与工件材料之间的粘附，以及钛合金的高硬度等。
3.切削参数表的作用和重要性切削参数表在钛合金加工过程中发挥着至关重要的作用，它能够为操作者提供正确的切削参数，确保加工效率和加工质量。
合理的切削参数能够提高刀具寿命、降低加工成本，同时避免因参数选择不当导致的加工失误。
4.如何选择合适的切削参数在选择切削参数时，需要综合考虑钛合金的特性、刀具材料、加工设备和加工工艺等因素。
根据切削速度、进给速度和刀具直径等参数的交互影响，选择最佳的切削参数。
此外，还需根据实际加工情况进行实时调整，以达到最佳加工效果。
5.切削参数表的应用实例例如，在加工钛合金螺纹时，可参照切削参数表选择合适的刀具直径、切削速度和进给速度。
在实际加工过程中，如果发现刀具磨损较快或者加工精度不足，可以根据切削参数表调整参数，以达到更好的加工效果。
总之，钛合金加工切削参数表为操作者提供了在加工过程中选择合适切削参数的依据，有助于提高加工效率、降低加工成本并保证加工质量。
钛合金切削加工特点
钛合金切削加工特点
钛合金是一种高强度、高耐腐蚀性的金属材料，广泛应用于航空、航天、医疗、化工等领域。
然而，由于其高硬度、高热导率和难以切削的特性，钛合金的加工难度较大，需要采用特殊的切削工艺和工具。
钛合金切削加工的特点主要有以下几点：
1. 高硬度：钛合金的硬度比一般的金属材料高，因此需要采用高硬度的刀具和切削参数，才能够有效地切削。
2. 高热导率：钛合金的热导率比较高，容易导致切削过程中产生高温，从而影响切削质量和刀具寿命。
3. 难以切削：钛合金的切削性能较差，容易产生切削力过大、切削表面粗糙等问题，需要采用特殊的切削工艺和工具来解决。
为了克服钛合金切削加工的难度，现代加工技术采用了许多创新的方法和工具。
例如，采用高速切削技术可以有效地降低切削温度和切削力，提高切削效率和加工精度；采用液氮冷却技术可以降低切削温度，减少切削表面粗糙度；采用超硬合金刀具可以提高切削效率和刀具寿命等。
钛合金切削加工具有一定的难度，需要采用特殊的切削工艺和工具来解决。
随着现代加工技术的不断发展，相信钛合金切削加工的难
度将会逐渐降低，为钛合金的应用提供更加广阔的空间。
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。
TA15、TB6钛合金切削加工用量和刀具的选择
TA15 TB6钛合金切削加工用量和刀具的选择加工的研究是必要的，特别是铳削高效加工的探索尤其显得紧迫和重要。
TA15、TB6钛合金材料主要特征TA15 a钛合金是a相固熔体组成的单相合金。
该合金室温强度在930MPa以上，耐热性高于纯钛，组织稳定，抗氧化能力强，500〜600 C下仍保持其强度，抗蠕变能力强，但不能进行热处理强化。
TB6 b钛合金是b相固熔体组成的单相合金。
该合金室温强度在1105MPa以上，但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
TA15、TB6钛合金的切削加工工艺特性摩擦系数大，导热系数低，刀尖切削温度高。
钛合金热导率仅为钢的1/4、铝的1/14、铜的1/25 ,因而散热慢，不利于热平衡。
切削时产生的切削热都集中在刀尖上，使刀尖温度很高，易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。
弹性模量小。
钛合金的弹性模量只有30CrMnSi的56%，这说明零件的刚性差，切削时易产生弹性变形和振动，不仅影响零件的尺寸精度和表面质量，而且还影响刀具的使用寿命；同时造成已加工面的弹性恢复较大，刀具后面摩擦增加导致刀具过快磨损。
化学活性大。
在300 C以上时有强烈的吸氢、氧、氮的特性，造成加工表面易产生脆硬的化合物，切屑形成短碎片状，使刀具极易磨损。
钛合金化学亲和力较强，极易与其他金属亲和结合。
在加工中切屑与刀具的粘结现象严重，使刀具的粘结和扩散磨损加大。
TA15、TB6钛合金零件切削用量和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T半精加工T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铳削、车削、磨削、钻削、铰削、攻丝等。
铳削用量及刀具的选择钛合金结构件中大量应用铳削加工，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W6Mo5Cr4V2AJ W2Mo9Cr4VCo5（M42和硬质合金YG8 K3O Y330。
钛合金切削加工特点
钛合金切削加工特点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、汽车制造、医疗设备等高端领域。
其在切削加工过程中具有独特的特点，本文将从切削性能、热变形、刀具磨损等方面对钛合金切削加工特点进行详细解释。
钛合金切削加工的首要特点是其良好的切削性能。
钛合金具有较低的切削力和切削温度，这是由于其低密度和良好的导热性能所决定的。
相比其他金属材料，钛合金切削时所产生的热量相对较少，不易导致刀具磨损和变形。
同时，钛合金的切削力较小，可以减小对刀具的冲击，延长刀具寿命。
钛合金切削加工存在热变形问题。
由于钛合金的热膨胀系数较大，切削时容易产生热变形。
热变形会导致加工精度下降，甚至造成零件的报废。
因此，在钛合金切削加工中需要采取一系列措施来控制热变形，如选择合适的切削参数、采用冷却润滑剂等。
钛合金切削加工还存在刀具磨损问题。
由于钛合金的化学活性较高，与刀具接触时容易产生化学反应，导致刀具表面氧化、粘附钛屑等现象，进而加剧刀具磨损。
此外，钛合金的硬度较高，容易产生刀具磨损和切削边缘的开裂。
因此，在钛合金切削加工中需要选择合适的刀具材料和刀具涂层，并采用适当的切削速度和进给量来降低刀具磨损。
除了以上几点，钛合金切削加工还有以下特点值得注意。
首先，钛合金具有较高的塑性变形能力，容易产生切削削屑。
切削削屑的形态和尺寸对切削过程和加工质量有较大影响，因此需要采取适当的切削方式和切削参数来控制切削削屑的形成。
其次，钛合金具有较高的热导率，切削过程中产生的热量可以迅速传递到切削区域周围，减小了切削温度的升高。
此外，钛合金的切削硬度较低，不容易引起切削震动和共振现象，有利于提高切削加工的稳定性和精度。
钛合金切削加工具有切削性能良好、热变形和刀具磨损问题突出等特点。
在实际加工过程中，需要针对钛合金的特点采取相应的切削参数、刀具材料和润滑方式，以确保加工质量和效率。
同时，钛合金切削加工还需要注意安全生产，避免产生切削火花和有害气体，保护操作者的身体健康。
钛合金切削加工技术研究进展
钛合金切削加工技术研究进展摘要：钛合金具有比强度高、热强性好、耐腐蚀性高的特点，因此在航空领域得到广泛应用。
本文首先简要描述了钛合金相对其他金属材料的优势和其在航空领域的应用现状，然后从材料特性方面综述了其切削加工性的特点。
最后，根据钛合金加工过程中高温、高粘的特性优选刀具结构及材质，叙述了钛合金切削工艺研究现状。
关键词：钛合金；刀具；工艺钛及钛合金是国防、经济和技术发展的战略要素，它们被称为战略金属，21世纪的第三代金属，广泛应用在航空发动机和飞机制造业。
同其他金属结构材料比较，其具有三个显著优点：比强度高、热强性好、耐腐蚀性高。
金属钛及其合金作为结构材料具有许多吸引人的特性，但它们也有一个主要缺点，即初始成本较高。
其中，造成钛合金零件价格高的原因有很多，加工成本是主要原因之一。
因钛合金材料黏性大、温度高极易造成刀具磨损，为减小刀具损耗，往往加工速度比普通钢件低50%，如何优选加工刀具，提高钛合金材料的加工效率，成为钛合金切削加工领域的难题。
一、钛合金在航空领域的应用在航空制造领域的选材方面，通常从这几个方面入手：1、能够减轻飞机的重量。
钛合金具有较高的比强度(强度密度比)，使其拥有较低的密度(比钢低50%)和机械性能。
例如，在起落架结构中，由于钛合金具有更好的强度密度比，用钛合金替代高抗拉强度钢材可显著减轻重量。
2、具有抗腐蚀性。
与钢不同，钛合金不存在腐蚀问题，从而降低了定期维护成本，提高了资产利用率。
3、能够承受飞机在高速飞行中产生的热载荷。
钛合金的热膨胀系数不到铝合金的一半，比钢低约75%。
即使在较小的温度范围内，钢或铝合金的热膨胀系数也可能导致部件变形甚至断裂，钛合金则不会出现这种情况。
目前最为典型的钛合金材料Ti-6Al-4V合金，它是1954年美国研制成功的，由于它的耐热性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，成为钛合金工业中使用量高达75%~85%的钛合金，现在仍是航空应用的主体，其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V的改型。
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。
· 110 ·
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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
钛合金的特性及加工性能
４ ． 锻 压加 工 性 能 。
钛合金强 度高 、硬度大 ，所 以要求 加工设备 功率大 ， 模 具、 刀具应有 较高的强度 和硬度 。切削加工 时， 切屑与前刀面 接触 面积小 ， 刀尖应 力大 。与 ４ ５ 钢相 比 ， 钛合金 的切削力虽 然只有其 ２ ， ３ — ３ ／ ４ ． 可是切 屑与前 刀面 的接触 面积却 更小 （ 只
二、 钛及钛 合金的加工性能
１ ． 切 削加 工性 能 。
坯料内部因变形热而温度升高。由于钛合金热导率低。 表层 温度 下降后 。 内层坯料 热量不 能及 时传输 到表层补 充 。 会出 现表面硬化层， 而使得变形难以继续进行 。同时， 表层与内层 会产 生很大 的温度梯 度 。 即使 能成 形 ． 也容 易造成变 形 和组
面： （ １ ） 强度 高。钛合金具有很 高的强度 ， 其抗拉强度为 ６ ８ ６ — １ １ ７ ６ ＭＰ ａ ， 而密度仅 为钢 的 ６ ０ ％左右 ， 所 以比强度很高 。 （ ２ ） 硬
加热炉到挤压筒的输送速度也要快 。鉴于在加热和挤 压过程 中金属易被气 体污染 ． 故还应采 用适 当的保 护措施。挤压 时 应 选择合 适 的润滑剂 ， 以防粘 结模具 ， 如 采用包 套挤压 和玻 璃 润滑挤压。因钛及 钛合 金的变形热效应较 大 ， 导热性较差 ， 故在挤 压变 形时还要特别注意防止过热现象。钛合金 的挤压 过 程 比铝合金 、 铜 合金 、 甚至钢 的挤压过程更 为复杂 。 这是由
钛合金特殊物理化学性能所决定的。钛合金在常规热反挤成
形时， 模具温度低 。 与模 具接触 的坯料表面温度迅速 下降 ， 而
５ ５ ０ — ６ ０ ０ ￣ Ｃ ： 在低温下， 钛合金的强度反而比在常温时增加， 且
硬质合金球头铣刀加工钛合金的切削参数
硬质合金球头铣刀加工钛合金的切削参数1. 硬质合金球头铣刀简介硬质合金球头铣刀是一种常用于钢材、铸造件和不锈钢等材料的切削工具。
它由硬质合金材料制成，具有高硬度、耐磨性和抗冲击性能。
球头设计使其能够在曲线表面进行加工，适用于复杂形状的零件加工。
2. 钛合金的特性钛合金是一种轻量化高强度材料，具有优异的耐腐蚀性、高温性能和生物相容性。
它广泛应用于航空航天、医疗器械和汽车等领域。
然而，由于其低导热性和高化学活性，加工难度较大。
3. 硬质合金球头铣刀加工钛合金的挑战加工钛合金时，需要面对以下挑战： - 钛合金具有较低的导热系数，容易引起局部过热。
- 钛合金易产生严重的切削力和摩擦，导致刀具磨损严重。
- 钛合金化学活性高，易与切削液发生反应，影响切削润滑效果。
4. 切削参数的选择为了克服上述挑战，需要选择合适的切削参数。
以下是一些常用的切削参数及其影响：4.1 切削速度切削速度是指单位时间内工件表面被铣削的长度。
对于硬质合金球头铣刀加工钛合金，较高的切削速度有助于减少局部过热和延长刀具寿命。
然而，过高的切削速度可能导致表面粗糙度增加和材料变形。
因此，需要根据具体情况选择适当的切削速度。
4.2 进给量进给量是指单位时间内工件相对于球头铣刀的移动距离。
适当的进给量能够控制加工表面质量和加工效率。
对于硬质合金球头铣刀加工钛合金，较小的进给量可以减小摩擦力和热量积聚，提高表面质量。
然而，过小的进给量会降低加工效率。
因此，需要综合考虑加工要求和切削润滑效果选择适当的进给量。
4.3 切削深度切削深度是指球头铣刀在一次切削中所铣削的最大深度。
较小的切削深度有助于减小切削力和热量积聚，提高表面质量。
然而，过小的切削深度会降低加工效率。
对于硬质合金球头铣刀加工钛合金，需要根据具体情况选择适当的切削深度。
4.4 冷却润滑钛合金易产生严重的摩擦和高温，因此冷却润滑非常重要。
常用的冷却润滑方式包括干式加工、气体冷却和液体冷却等。
钛金属的加工工艺
钛金属的加工工艺
钛金属是一种高强度、轻量化的金属材料，广泛应用于航空航天、医疗器械、船舶等领域。
然而，由于钛金属的物理性质和化学性质都比较特殊，使得其加工难度较高。
本文将介绍钛金属的加工工艺及注意事项。
1. 钛金属的特点
钛金属的密度低、强度高、抗腐蚀性好，是一种非常优秀的金属材料。
但是钛金属的热膨胀系数大、导热系数低、切削性能差，所以加工难度较大。
2. 钛金属的加工方法
（1）切削加工：切削加工是钛金属最常用的加工方法。
主要包括车削、铣削、钻孔等。
在进行切削加工时，应该使用硬质合金刀具，并保持良好的润滑冷却效果。
（2）电火花加工：电火花加工是钛金属的一种重要加工方式，其优点是加工精度高、表面质量好。
但是电火花加工时要特别注意，由于钛金属导热性能差，容易造成加工过热，从而影响加工效果。
（3）激光加工：激光加工是一种非常适合钛金属加工的方法。
激光能够高效加热和切割钛金属，同时激光切割还能够实现非常精细的加工。
3. 钛金属的注意事项
（1）在进行钛金属加工时，应该使用合适的硬质合金刀具，刀具的刃口应该尽量锐利。
（2）加工过程中要保持良好的润滑冷却效果，以保证加工效果。
（3）在进行电火花加工时，应该特别注意钛金属的热传导系数较低，容易造成加工过热的问题。
（4）钛金属加工时，应该尽量避免产生切削热量和机械应力，以免影响材料的性能和工件表面的质量。
（5）在进行钛金属加工时，应该遵守严格的安全操作规程，以确保人身安全。
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。
钛合金材料特性及其磨削特点
194管理及其他M anagement and other钛合金材料特性及其磨削特点杨 军（宝鸡钛业股份有限公司，陕西 宝鸡 721014）摘 要：钛合金材料是一种全新的结构性材料，并且其自身具有较强的综合化学性能，同时也能最大化的发挥其自身的作用以及发展的潜力。
因此其应用的领域相对来说也比较广泛。
而且就目前为止，我国当前钛合金的储备量稳居世界第一，随着我国近几年社会经济不断的发展，以及科学技术也有了新的突破，从而针对钛合金材料的创新与研发和加工工艺也取得了飞速的发展，并且我国当前的钛合金材料在销售方向上取得了非常不错的发展和提升。
因此，本文就针对当前我国钛合金材料的特性和磨削特点展开深入的研究与探讨。
关键词：钛合金材料 ；特性 ；磨削特点中图分类号：TG580.6 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）01-0194-2收稿日期：2020-01作者简介：杨军，男，生于1988年，汉族，陕西合阳人，本科，工程师，研究方向：钛合金热变形。
要知道我们所生活的地球中的地壳内，含有大量的金属以及其他物质，特别是钛金属在一众的合成类金属中能够排在第四位，同时我国就具有大量的钛金属，并且其存储量明显和其它金属含量存在着差距，目前的钛合金材料具有多种良好的优点和优势，从而使其具有强大的应用市场以及发展范围，例如钛金属具有耐热、抗腐蚀性以及较强的刚度，因此促使其在化学以及航天事业中的应用具有非常大的意义。
在进行钛合金加工时，需要对其特性进行细致研究，只有如此，才能切实的提升磨削工艺。
1 钛合金材料的分类与特性1.1 分类目前我国具有大量的钛合金，并且其具体的种类可以划分为α钛和β钛合金以及α+β钛合金，而且这三种类别分别具有不同的差异化，同时我国针对这三种钛合金进行TA、TB、TC 加序号的形式来进行具体的表示。
对于α钛合金而言，主要是由钛、铝、锡相结合二形成的一种单相的合金。
β钛合金主要是由钛、锰、铬、钒等相关的元素互相结合形成单相合金。
钛合金切削特点
钛合金切削特点钛合金切削特点钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难，小于HB300时则容易出现粘刀现象，也难于切削。
但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面，关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。
钛合金有如下切削特点：(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)，切屑与前刀面的接触长度极短，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号钢时高出一倍以上。
(3)单位面积上的切削力大：主切削力比切钢时约小20％，由于切屑与前刀面的接触长度极短，单位接触面积上的切削力大大增加，容易造成崩刃。
同时，由于钛合金的弹性模量小，加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形，引起振动，加大刀具磨损并影响零件的精度。
因此，要求工艺系统应具有较好的刚性。
至上企业(4)冷硬现象严重：由于钛的化学活性大，在高的切削温度下，很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。
冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度，而且能加剧刀具磨损，是切削钛合金时的一个很重要特点。
(5)刀具易磨损：毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后，形成硬而脆的不均匀外皮，极易造成崩刃现象，使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。
另外，由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强，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。
车削钛合金时，有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重；进给量f<0.1mm/r时，磨损主要发生在后刀面上；当f>0.2mm/r时，前刀面将出现磨损；用硬质合金刀具精车和半精车时，后刀面的磨损以VBmax<0.4mm较合适。
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钛合金有哪些切削特点？
钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难，小于HB300时则容易出现粘刀现象，也难于切削。
但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面，关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。
钛合金有如下切削特点：
(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)，切屑与前刀面的接触长度极短，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号钢时高出一倍以上。
(3)单位面积上的切削力大：主切削力比切钢时约小20％，由于切屑与前刀面的接触长度极短，单位接触面积上的切削力大大增加，容易造成崩刃。
同时，由于钛合金的弹性模量小，加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形，引起振动，加大刀具磨损并影响零件的精度。
因此，要求工艺系统应具有较好的刚性。
(4)冷硬现象严重：由于钛的化学活性大，在高的切削温度下，很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。
冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度，而且能加剧刀具磨损，是切削钛合金时的一个很重要特点。
(5)刀具易磨损：毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后，形成硬而脆的不均匀外皮，极易造成崩刃现象，使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。
另外，由于钛合金对刀具材料的化学亲和性强，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。
车削钛合金时，有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重；进给量f<0.1 mm/r时，磨损主要发生在后刀面上；当f>0.2 mm/r时，前刀面将出现磨损；用硬质合金刀具精车和半精车时，后刀面的磨损以VBmax<0.4 mm较合适。
4．切削钛合金时怎样选择刀具材料？
切削加工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、与钛合金亲和性差的刀具材料，YG类硬质合金比较合适。
由于高速钢的耐热性差，因此应尽量采用硬质合金制作的刀具。
常用的硬质合金刀具材料有YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。
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。
采用金刚石和立方氮化硼作刀具切削钛合金，可取得显著效果。
如用天然金刚石刀具在乳化液冷却的条件下，切削速度可达200 m/min；若不用切削液，在同等磨损量时，允许的切削速度仅为100m/min。
5．切削钛合金时怎样选择刀具几何参数？
(1)前角γ0：钛合金切屑与前刀面的接触长度短，前角较小时既可增加刀屑的接触面积，使切削热和切削力
不至于过分集中在切削刃附近，改善散热条件，又能加强切削刃，减小崩损的可能性。
一般取γ0=5°～15°。
(2)后角α0：钛合金已加工表面弹性恢复大、冷硬现象严重，采用大后角可减小对后刀面造成的摩擦、粘附、粘结、撕裂等现象，以减小后刀面的磨损。
各种切削钛合金刀具的后角基本上都大于等于15°。
(3)主偏角κr和副偏角κ′r：切削钛合金时切削温度高、弹性变形倾向大，在工艺系统刚性允许的条件下，应尽量减小主偏角，以增加切削部分的散热面积和减小切削刃单位长度上的负荷，一般采用κr=30°，粗加工时取κr=45°。
减小副偏角可以加强刀尖，有利于散热和降低加工表面粗糙度值，一般取κ′r =10°～15°。
(4)刃倾角λs：由于毛坯有硬皮和表层组织不均匀，粗车时切削刃容易崩损，为了增加切削刃的强度和锋利程度，应加大切屑的滑动速度，一般取λs =-3°～-5°，精车时λs =O°。
(5)刀尖圆弧半径rε：切削钛合金时刀尖是最薄弱的部分，容易崩掉和磨损，需磨出刀尖圆弧，一般rε=0.5～1.5mm。
车削时采用负倒棱(bγ=0.03～0.05 mm，γ01=-10°～0°)，断(卷)屑槽的槽底圆弧半径Rn=6～8 mm。
另外，刀具刃磨质量对提高其耐用度也十分重要。
硬质合金刀具宜用金刚石砂轮刃磨，切削时刃口必须锋利，前后刀面的表面粗糙度Ra值应小于0.4um，刃口部分不允许有微小的缺口。
刀具刃磨后进行研磨，其耐用度可提高30％。
6．切削钛合金时怎样选择切削用量？
切削钛合金时，切削温度高、刀具耐用度低，切削用量中切削速度对切削温度的影响最大，因此应力求使所选择的切削速度下产生的切削温度接近最佳范围。
高速钢刀具切削钛合金时的最佳切削温度约为480℃～540℃，硬质合金刀具约为650℃～750℃。
切削钛合金一般采用较低的切削速度、较大的切削深度和进给量。
(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。
(3)切削深度αp：切削深度对刀具耐用度的影响最小，一般选用较大的切削深度，这样不仅可以避免刀尖在硬化层内切削，减小刀具磨损，还可增加刀刃工作长度，有利于散热，一般取αp=1～5 mm。
7．切削钛合金时怎样选择切削液？
切削钛合金时，为了降低切削温度，应当向切削区域浇注大量的以冷却作用为主的切削液。
对切削液的要求有导热系数大、比热大、热容量大、汽化热大、汽化速度快、流量大、流速快。
一般说来，水比油的导热系数大3～5倍，比热大1倍，汽化热几乎大10倍左右，故用水溶性切削液较为合适。
车、铣削钛合金时，常采用乳化液，或采用有极压添加剂的水溶性切削液。
极压乳化剂的配方为：
石油磺酸钠10％油酸3％
石油磺酸铅6％三乙醇胺 3.5 ％
氯化石蜡4％20号机油70.5％
氯化硬脂酸3％
极压添加剂的水溶性切削液的配方为：
氯化脂肪酸、聚氯乙烯0.5％～0.8％
磷酸三钠0.59％三乙醇胺1％～2％
亚硝酸钠 1.2％水其余
对于钻孔、扩孔、铰孔、拉削、攻丝等工序，应该采用润滑作用较大的极压可溶性油作切削液，如蓖麻油、油酸、硫化油、氯化油等。
冷却润滑的方法最好采用高压喷雾冷却法、高压内冷却法等，这样才可起到良好的冷却、润滑作用。
切削液流量不少于15～20 L／min。
8．切削钛合金时应注意哪些问题?
在切削钛合金的过程中，应注意的事项有：
(1)由于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)如果使用含氯的切削液，切削过程中在高温下将分解释放出氢气，被钛吸收引起氢脆；也可能引起钛合金高温应力腐蚀开裂。
(3)切削液中的氯化物使用时还可能分解或挥发有毒气体，使用时宜采取安全防护措施，否则不应使用；切削后应及时用不含氯的清洗剂彻底清洗零件，清除含氯残留物。
(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。
(6)一般情况下切削加工钛合金时，没有发火危险，只有在微量切削时，切下的细小切屑才有发火燃烧现象。
为了避免火灾，除大量浇注切削液之外，还应防止切屑在机床上堆积，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。
若一旦着火，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，因为水能加速燃烧，甚至导致氢爆炸。