為什么說鈦材難加工,？

曉昀

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1．鈦加工的物理現(xiàn)象

鈦合金加工時的切削力只是略高于同等硬度的鋼,，但是加工鈦合金的物理現(xiàn)象比加工鋼要復(fù)雜得多，從而使鈦合金加工面臨巨大的困難,。
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- s  Y1 F  Q5 e" X) T5 S1 c大多數(shù)的鈦合金的熱導(dǎo)率很低,，只有鋼的1/7，鋁的1/16,。因此,，在切削鈦合金過程中產(chǎn)生的熱量不會迅速傳遞給工件或被切屑帶走，而集聚在切削區(qū)域,，所產(chǎn)生的溫度可高達(dá)1 000℃以上,，使刀具的刃口迅速磨損、崩裂和生成積屑瘤,，快速出現(xiàn)磨損的刀刃,，又使切削區(qū)域產(chǎn)生更多的熱量，進(jìn)一步縮短刀具的壽命。

  y. P! R# l1 l% d, L切削過程中產(chǎn)生的高溫同時破壞了鈦合金零件的表面完整性,，導(dǎo)致零件幾何精度下降和出現(xiàn)嚴(yán)重減少其疲勞強(qiáng)度的加工硬化現(xiàn)象,。
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& l+ X5 J% D: j6 e1 b, R4 E鈦合金的彈性對零件性能來說可能是有益的，但是在切削過程中,，工件的彈性變形是產(chǎn)生振動的重要原因,。切削壓力使“彈性”的工件離開刀具和反彈,，從而使刀具與工件之間摩擦現(xiàn)象大于切削作用,。摩擦過程也會產(chǎn)生熱，加重了鈦合金導(dǎo)熱性不良問題,。
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3 ^6 k- j# z& R7 ?9 p1 T加工薄壁或環(huán)形等易變形零件時,，這個問題就更加嚴(yán)重，將鈦合金薄壁零件加工到預(yù)期的尺寸精度不是一件容易的事,。因?yàn)殡S著工件材料被刀具推開時,，薄壁的局部變形已經(jīng)超出彈性范圍而產(chǎn)生塑性變形，切削點(diǎn)的材料強(qiáng)度和硬度明顯增加,。此時,，按照原先確定的切削速度加工就變得過高,，進(jìn)一步導(dǎo)致刀具急劇磨損,。

“熱”是鈦合金難加工的“罪魁禍?zhǔn)住保?br /> 1 J* ?% J7 e! v5 _
9 q8 e% }. |5 {% k2. 加工鈦合金的工藝訣竅
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在理解鈦合金加工機(jī)理的基礎(chǔ)上,，加上以往的經(jīng)驗(yàn),，加工鈦合金的主要工藝訣竅如下：
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3 n9 {: x, W- {- D' _6 e/ T(1) 采用正角型幾何形狀的刀片，以減少切削力,、切削熱和工件的變形,。

(2) 保持恒定的進(jìn)給以避免工件的硬化，在切削過程中刀具要始終處于進(jìn)給狀態(tài),，銑削時徑向吃刀量ae應(yīng)為半徑的30%,。

(3) 采用高壓大流量切削液，以保證加工過程的熱穩(wěn)定性,，防止因溫度過高導(dǎo)致工件表面變性和刀具損壞,。
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9 x; e2 |9 K3 ^7 @6 `" h(4) 保持刀片刃口鋒利，鈍的刀具是熱集結(jié)和磨損的原因,，容易導(dǎo)致刀具失效,。
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3 L) C# J0 B, Z: D(5) 盡可能在鈦合金最軟的狀態(tài)加工，因?yàn)榇阌埠蟛牧献兊酶�難加工，熱處理提高了材料的強(qiáng)度并增加刀片的磨損,。
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/ g! J! p" a7 {(6) 使用大的刀尖圓弧半徑或倒角切入,，盡可能把更多的刀刃進(jìn)入切削,。這可以減少每一點(diǎn)的切削力和熱量,，防止局部破損。在銑削鈦合金時,，各切削參數(shù)中切削速度對刀具壽命vc的影響最大,，徑向吃刀量（銑削深度）ae次之。
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3. 從刀片入手解決鈦加工難題

( [+ y* U& j: L4 }( w6 }7 E鈦合金加工時出現(xiàn)的刀片溝槽磨損是后面和前面在沿切削深度方向上的局部磨損,，它往往是由于前期加工留下的硬化層所造成的,。刀具與工件材料在加工溫度超過800℃的化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散，也是形成溝槽磨損的原因之一,。因?yàn)樵诩庸み^程中,，工件的鈦分子在刀片的前面積聚，在高壓高溫下“焊接”到刀刃上,，形成積屑瘤,。當(dāng)積屑瘤從刀刃上剝離時，將刀片的硬質(zhì)合金涂層帶走,，因此,，鈦合金加工需要特殊的刀片材料和幾何形狀。
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2 D6 s- n! `& \" A2 l4. 適合鈦加工的刀具結(jié)構(gòu)

/ f; F# F5 {7 ~( {鈦合金加工的焦點(diǎn)是熱,，大量高壓切削液要及時準(zhǔn)確地噴射到切削刃上,，才能夠快速地將熱量移除。市場上有專門用于鈦合金加工的銑刀獨(dú)特結(jié)構(gòu),。
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學(xué)習(xí)了,，感謝分享

邢云鶴

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J.ZHOUJIE

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凱南機(jī)械鼠

學(xué)習(xí)了

qq252011149

種牙的種植體就是鈦材料的,，據(jù)說可以欺騙人體骨質(zhì)結(jié)構(gòu)。

品茶論劍

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Will_Ning

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起名字很麻煩

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機(jī)械康

謝謝,，講的很詳細(xì)