
為什么鈦合金材料如此難以加工?然而用的人卻挺多。首先,鈦合金熱傳導(dǎo)率低。鈦合金熱傳導(dǎo)率大約只有45#鋼的16%左右,加工中熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)出去,造成切刃局部高溫(加工中的刀尖溫度是45#鋼的1倍以上),容易引發(fā)銑刀擴(kuò)散磨損。其次,加工硬化嚴(yán)重。鈦合金加工硬化現(xiàn)象明顯,表面硬化層相比不銹鋼要嚴(yán)重,會(huì)給后續(xù)加工造成一定的困難,比如,刀具邊界損傷增大。
鈦合金熱傳導(dǎo)率低、加工硬化嚴(yán)重、與刀具的親和性高、塑性變形小等4個(gè)特點(diǎn)是造成鈦合金難以加工的本質(zhì)原因。其被切削指數(shù)只相當(dāng)于易削鋼的20%。鈦合金塑性小,明顯影響其切削時(shí)的塑性變形。鈦合金的變形系數(shù)僅為1甚至小于1,而普通碳鋼的變形系數(shù)為3左右。切削時(shí)切屑與前刀面有極小的接觸面,使接觸區(qū)壓力和局部溫度高,刀具磨損快。

鈦合金作為一種難切削材料,需用到鈦合金專用銑刀,才能有效的銑削鈦。在銑削鈦合金時(shí),切離成切屑所消耗的能量大。加入的合金合金元素越多,則合金的強(qiáng)度、硬度越高、越難切削加工。加工鈦合金一般選擇硬質(zhì)合金棒材類刀具,如鎢鈷類硬質(zhì)合金;在選擇硬質(zhì)合金類鈦合金刀具時(shí),不應(yīng)選擇鎢鈦類或TiC和TiN涂層刀具。其次,加工鈦合金刀具也可以選擇含鈷高速鋼,鋁或釩高速鋼。但高速鋼刀具加工鈦合金生產(chǎn)效率低,容易磨損。
一般大型數(shù)控刀具品牌都有加工鈦合金銑刀系列,如KHC銑刀KS和KW系列,瑞士佛雷薩的TX系列專門來加工鈦合金,大艾勵(lì)文的7P系列專用來加工鈦合金。加工鈦合金時(shí),一般應(yīng)選較小的前角,可以顯著提升其切削刃強(qiáng)度和抗崩能力;選用較大的后角,可以減少刀具后面與過渡表面及加工表面的接觸面積;加工鈦合金時(shí),其刀具切削速度可以適度的降低,背吃刀量可以放大,進(jìn)給量應(yīng)合適。