鈦是一種非常有價值且廣受歡迎的材料,廣泛應用于航空航天、醫療和汽車等行業。雖然它具有許多優點,例如出色的強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人士面臨的挑戰性材料。在這里,您將發現銑削加工鈦合金的10個技巧,它們可以幫助您獲得更好的結果并提高生產率。
1:加工鈦的優點和挑戰
鈦是一種堅固、輕質的金屬,非常適合各種應用。然而,由于其高強度、低導熱性和化學反應性,它可能難以加工。此外,鈦在加工過程中會產生高溫和切削力,從而導致刀具磨損和工件損壞。
2:優質切削工具
加工鈦時,必須使用專門為該材料設計的刀具。鈦極難加工,會很快磨損劣質切削刀具,導致表面光潔度差、刀具破損等問題。尋找由高性能材料(例如硬質合金)制成的切削刀具,它們可以承受鈦加工過程中產生的高溫和壓力。您還應該選擇齒數較多的刀具,以減少每個齒上的負載并防止刀具磨損。
3:高速加工
銑削鈦時,高速加工技術非常有效。這涉及使用高進給率,使用動態路徑進行較輕的切削,以實現最佳切削條件。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,產生的切屑的厚度可能會從厚到薄變化。這會對加工過程產生重大影響,因為厚切屑會導致排屑和刀具磨損問題,而薄切屑有助于減少熱量產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整加工參數并獲得更好的結果。
順銑或從厚到薄的切屑形成是確保獲得正確結果的理想方法。首先,切削刃進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。傳統銑削的例外情況是,當您有Alpha外殼時,為了去除厚的硬化皮,從下面較軟的表面進行剪切以創建干凈的表面,然后在去除皮后恢復爬銑。
當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
入弧是刀具穩定進入工件的位置,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生重大影響。確保在加工時編程從粗到細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。并對倒角進行編程以避免不穩定的剩余材料。
7:適當的冷卻液壓力
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,在切割過程中會產生大量的熱量。使用高壓冷卻液可以將切屑從切削區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一步改善排屑并降低刀具破損的風險。
8:工具磨損和偏轉
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,定期監控切削刀具并在必要時更換它們非常重要。如果您發現刀具磨損跡象,例如表面光潔度差或切削力增加,您還應該調整加工參數。
當切削刀具在加工過程中彎曲或彎曲時,可能會發生刀具偏轉。這可能會導致表面光潔度差、刀具破損和其他問題。為避免刀具偏斜,應使用齒數較多的切削刀具,并考慮減小切削深度或寬度,以減少切削刀具每個齒上的負載。
9:取得成績
在加工鈦合金時,涂層和材質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,還有更先進的多層涂層,可以提供更多保護,防止切屑堆積和刀具磨損。例如,航空航天應用中使用的高性能整體硬質合金立銑刀可以幫助您提高加工鈦時的性能。
10:調整進給和速度
調整進給和速度設置以實現最佳性能非常重要。當用于鈦合金時,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的進給率,以確保實現最佳的排屑并防止刀具過度磨損。