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1．鈦加工的物理現(xiàn)象+ T! r4 i: x+ H, u; u% `
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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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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,。8 | j% R+ O* F
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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)重減少其疲勞強度的加工硬化現(xiàn)象,。7 m7 P5 V" l. N: b+ \+ K: p6 J
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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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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,。因為隨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，切削點的材料強度和硬度明顯增加,。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,。
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& G. l" c1 m* S) D- S+ Q“熱”是鈦合金難加工的“罪魁禍?zhǔn)住保?font class="jammer">7 c; I9 A3 I# e
+ K& ?/ x( ]' {% `8 S2. 加工鈦合金的工藝訣竅
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在理解鈦合金加工機理的基礎(chǔ)上,，加上以往的經(jīng)驗，加工鈦合金的主要工藝訣竅如下：+ R8 G/ ]+ P: x' }
4 m/ o+ r- P7 M( P) q' `(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。
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9 i( ]3 q6 v4 q2 [2 F; I1 u9 k3 N: }(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%。- F/ S6 T( ~0 L2 d9 F
2 ~: T& R( q4 M2 t9 D0 l(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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(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。$ ]" u- k1 d+ B8 n6 ?% b* H, |# `( C6 W
# y, v- @2 G# R% H' e(5) 盡可能在鈦合金最軟的狀態(tài)加工,，因為淬硬后材料變得更難加工,，熱處理提高了材料的強度并增加刀片的磨損。/ p3 Q3 J; F, r) q' E
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(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,。% K' P3 y! t* ^% S/ _8 m/ G, ^( B
# C6 [" A+ [- |3. 從刀片入手解決鈦加工難題
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5 q' g+ N0 @& s. ?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)和擴散，也是形成溝槽磨損的原因之一,。因為在加工過程中,，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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4. 適合鈦加工的刀具結(jié)構(gòu)
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$ j7 a5 Z" X, F鈦合金加工的焦點是熱,，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特結(jié)構(gòu),。6 w4 @' K5 e5 K2 y- k, i, W5 _
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發(fā)表于 2020-5-27 07:41:46
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