钛合金的切削加工
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20
11.3.3 切削用量选择
表11-5 YG6X车削钛合金外圆的切削用量参考值
表11-6 切削不同牌号钛合金时速度修正系数
21
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.4 钛合金的铣削加工
22
11.4.1 正确选择刀具材料
作为非连续切削的铣刀刀齿材料，必须能很好地承受 高载荷和热冲击，宜采用K类硬质合金，也可选用钴高速钢 和铝高速钢。
6
11.2 钛合金的切削加工特点
变形系数小
表11-2在氩气和大气中切削时的变形系数对比
7
11.2 钛合金的切削加工特点
切削力
图11-2 钛合金TC5与45钢的切削力
8
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-3 钛合金TC4与45钢的切削温度
9
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-4 切削不同材料时前后刀面的温度分布
图11-9 VB-tm关系曲线
17
11.3.1 正确选择刀具材料
图11-10 陶瓷、CBN车削 Ti-6Al-4V时的VB比较
图11-11 PCD与K10刀具的 VB比较
18
11.3.2 选择合理的刀具几何参数
表11-3 钛合金去除外皮粗车时的刀具几何参数
19
11.3.3 切削用量选择
表11-4 钛锭去除外皮的切削用量
图11-12 铣削Ti-6Al-4V的VB曲线对比
23
11.4.2 选择合理的刀具几何参数
表11-7 铣削钛合金时刀具的几何参数
24
11.4.3 铣削方式的选择
钛合金周边铣削时应尽量采用顺铣，以减轻粘刀现象。
图11-13 铣刀刀齿前刀面与工件 图11-14 YG6X端铣刀加工TC4
的先接触部位
38
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.6 钛合金攻螺纹
39
11.6.1 选择性能好的刀具材料
如用Al高速钢或Co高速钢丝锥效果较好，或对高速钢 丝锥表面进行渗氮、低温渗硫、离子注入等处理。
40
11.6.2 改进标准丝锥结构
（1）加大校准部刀齿的后角 （2）加大倒锥度
41
11.6.3 采用跳齿结构
10
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-5 切削温度对比
11
11.2 钛合金的切削加工特点
切屑形态
图11-6 钛合金挤裂屑的形成阶段示意图
12
11.2 钛合金的切削加工特点
刀具的磨损特性
图11-7 刀具磨损形态对比
13
11.2 钛合金的切削加工特点
粘刀现象严重
由于钛的化学亲和性大，加之切屑的高温高压作用， 切削时易产生严重的粘刀现象，从而造成刀具的黏结磨损 。
表11-16 底孔钻头直径推荐值
45
11.6.7 攻螺纹速度的选取
表11-17 钛合金攻螺纹速度
46
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.1 概述
1
11.1.1 钛合金的分类
钛合金具有密度小（约4.5 g/cm3），强度高，耐各种 酸、碱、海水、大气等介质的腐蚀等一系列优良的物理力 学性能，因此在航空、航天、核能、船舶、化工、石油、 冶金、医疗器械等领域中得到了越来越广泛的应用。
室温下钛合金有三种基体组织（α、β 、α + β ），故钛 合金也相应分为α钛合金、β钛合金、α + β钛合金三类。
30
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.5 钛合金的钻削加工
31
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金群钻
图11-15 钛合金用高速钢群钻切削部分形状
32
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金群钻
表11-12 钛合金群钻切削部分的几何参数
33
11.5 钛合金的钻削加工
四刃带钻头
用四刃带钻头，在相同切削用量条件下钻削TC2，钻头 使用寿命比标准麻花钻提高3倍左右，切削温度降低20%左 右。
14
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.3 钛合金的车削加工
15
11.3.1 正确选择刀具材料
车削钛合金时必须选用耐热性好、抗弯强度高、导热 性能好、抗黏结抗扩散和抗氧化磨损性能好的刀具材料。
图11-8 车削Ti-6Al-4V时刀具的VB-tm关系曲线
16
11.3.1 正确选择刀具材料
34
11.5 钛合金的钻削加工
钻削用量
表11-13 高速钢钻头的钻削用量
35
11.5 钛合金的钻削加工
钻削用量
表11-14 油孔钻或强制冷却钻头的钻削用量
36
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金的深孔钻削
图11-16 钻削钛合金的硬质合金枪钻
37
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金的深孔钻削
表11-15 深孔钻削钛合金的钻削用量
图11-17 跳齿丝锥的跳齿方式
42
11.6.4 采用修正齿丝锥
图11-18 修正齿丝锥加工原理
43
11.6.5 切削液的选用
钛合金攻螺纹时，切削液的选用是否恰当非常重要。 一般含Cl或P的极压切削液效果较好，但用含Cl极压切削液 后必须及时清洗零件，以防止晶间腐蚀。
44
11.6.6 螺纹底孔直径的选取
2
11.1.1 钛合金的分类
3
11.1.1 钛合金的分类
4
11.1.2 钛合金的性能特点
（1）比强度高 （2）热强性好 （3）耐蚀性好 （4）化学活性大 （5）导热性能差与弹性模量小
图11-1钛合金与铝合金的强度与温 度曲线
5
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.2钛合金的切削加工特点
时使用寿命T与e关系曲线
26
11.4.4 铣削用量
表11-8 立铣刀周边铣削时切削用量参考值
27Baidu Nhomakorabea
11.4.4 铣削用量
表11-9 立铣刀铣槽时切削用量参考值
28
11.4.4 铣削用量
表11-10 盘铣刀铣侧面和槽的铣削用量参考值
29
11.4.4 铣削用量
表11-11 端铣刀铣平面的铣削用量参考值
11.3.3 切削用量选择
表11-5 YG6X车削钛合金外圆的切削用量参考值
表11-6 切削不同牌号钛合金时速度修正系数
21
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.4 钛合金的铣削加工
22
11.4.1 正确选择刀具材料
作为非连续切削的铣刀刀齿材料，必须能很好地承受 高载荷和热冲击，宜采用K类硬质合金，也可选用钴高速钢 和铝高速钢。
6
11.2 钛合金的切削加工特点
变形系数小
表11-2在氩气和大气中切削时的变形系数对比
7
11.2 钛合金的切削加工特点
切削力
图11-2 钛合金TC5与45钢的切削力
8
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-3 钛合金TC4与45钢的切削温度
9
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-4 切削不同材料时前后刀面的温度分布
图11-9 VB-tm关系曲线
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11.3.1 正确选择刀具材料
图11-10 陶瓷、CBN车削 Ti-6Al-4V时的VB比较
图11-11 PCD与K10刀具的 VB比较
18
11.3.2 选择合理的刀具几何参数
表11-3 钛合金去除外皮粗车时的刀具几何参数
19
11.3.3 切削用量选择
表11-4 钛锭去除外皮的切削用量
图11-12 铣削Ti-6Al-4V的VB曲线对比
23
11.4.2 选择合理的刀具几何参数
表11-7 铣削钛合金时刀具的几何参数
24
11.4.3 铣削方式的选择
钛合金周边铣削时应尽量采用顺铣，以减轻粘刀现象。
图11-13 铣刀刀齿前刀面与工件 图11-14 YG6X端铣刀加工TC4
的先接触部位
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现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.6 钛合金攻螺纹
39
11.6.1 选择性能好的刀具材料
如用Al高速钢或Co高速钢丝锥效果较好，或对高速钢 丝锥表面进行渗氮、低温渗硫、离子注入等处理。
40
11.6.2 改进标准丝锥结构
（1）加大校准部刀齿的后角 （2）加大倒锥度
41
11.6.3 采用跳齿结构
10
11.2 钛合金的切削加工特点
切削温度高
图11-5 切削温度对比
11
11.2 钛合金的切削加工特点
切屑形态
图11-6 钛合金挤裂屑的形成阶段示意图
12
11.2 钛合金的切削加工特点
刀具的磨损特性
图11-7 刀具磨损形态对比
13
11.2 钛合金的切削加工特点
粘刀现象严重
由于钛的化学亲和性大，加之切屑的高温高压作用， 切削时易产生严重的粘刀现象，从而造成刀具的黏结磨损 。
表11-16 底孔钻头直径推荐值
45
11.6.7 攻螺纹速度的选取
表11-17 钛合金攻螺纹速度
46
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.1 概述
1
11.1.1 钛合金的分类
钛合金具有密度小（约4.5 g/cm3），强度高，耐各种 酸、碱、海水、大气等介质的腐蚀等一系列优良的物理力 学性能，因此在航空、航天、核能、船舶、化工、石油、 冶金、医疗器械等领域中得到了越来越广泛的应用。
室温下钛合金有三种基体组织（α、β 、α + β ），故钛 合金也相应分为α钛合金、β钛合金、α + β钛合金三类。
30
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.5 钛合金的钻削加工
31
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金群钻
图11-15 钛合金用高速钢群钻切削部分形状
32
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金群钻
表11-12 钛合金群钻切削部分的几何参数
33
11.5 钛合金的钻削加工
四刃带钻头
用四刃带钻头，在相同切削用量条件下钻削TC2，钻头 使用寿命比标准麻花钻提高3倍左右，切削温度降低20%左 右。
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现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.3 钛合金的车削加工
15
11.3.1 正确选择刀具材料
车削钛合金时必须选用耐热性好、抗弯强度高、导热 性能好、抗黏结抗扩散和抗氧化磨损性能好的刀具材料。
图11-8 车削Ti-6Al-4V时刀具的VB-tm关系曲线
16
11.3.1 正确选择刀具材料
34
11.5 钛合金的钻削加工
钻削用量
表11-13 高速钢钻头的钻削用量
35
11.5 钛合金的钻削加工
钻削用量
表11-14 油孔钻或强制冷却钻头的钻削用量
36
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金的深孔钻削
图11-16 钻削钛合金的硬质合金枪钻
37
11.5 钛合金的钻削加工
钛合金的深孔钻削
表11-15 深孔钻削钛合金的钻削用量
图11-17 跳齿丝锥的跳齿方式
42
11.6.4 采用修正齿丝锥
图11-18 修正齿丝锥加工原理
43
11.6.5 切削液的选用
钛合金攻螺纹时，切削液的选用是否恰当非常重要。 一般含Cl或P的极压切削液效果较好，但用含Cl极压切削液 后必须及时清洗零件，以防止晶间腐蚀。
44
11.6.6 螺纹底孔直径的选取
2
11.1.1 钛合金的分类
3
11.1.1 钛合金的分类
4
11.1.2 钛合金的性能特点
（1）比强度高 （2）热强性好 （3）耐蚀性好 （4）化学活性大 （5）导热性能差与弹性模量小
图11-1钛合金与铝合金的强度与温 度曲线
5
现代机械加工新技术
第11章钛合金的切削加工
11.2钛合金的切削加工特点
时使用寿命T与e关系曲线
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11.4.4 铣削用量
表11-8 立铣刀周边铣削时切削用量参考值
27Baidu Nhomakorabea
11.4.4 铣削用量
表11-9 立铣刀铣槽时切削用量参考值
28
11.4.4 铣削用量
表11-10 盘铣刀铣侧面和槽的铣削用量参考值
29
11.4.4 铣削用量
表11-11 端铣刀铣平面的铣削用量参考值