與其他大多數(shù)金屬材料加工相比刚盈，鈦加工不僅要求更高胎许，而且限制更多找前。這是因為鈦合金所具有的冶金特性和材料屬性可能會對切削作用和材料本身產(chǎn)生嚴重影響丈屹。但是调俘，如果選擇適當?shù)?a target="_blank" class="mmstipl2" >刀具并正確加以使用，并且按照鈦加工要求將機床和配置優(yōu)化到最佳狀態(tài)旺垒，那么就完全可以滿足這些要求彩库，并獲得令人滿意的高性能和完美結(jié)果。傳統(tǒng)鈦金屬加工過程中碰到的許多問題并非不可避免先蒋，只要克服鈦屬性對加工過程的影響骇钦，就能取得成功。 

　　鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料鞭达，但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性司忱。鈦具備優(yōu)良的強度-重量比，其密度通常僅為鋼的60％畴蹭。鈦的彈性系數(shù)比鋼低坦仍，因此質(zhì)地更堅硬，撓曲度更好叨襟。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼堆嘿，而且導熱性低。這些屬性意味著鈦金屬在加工過程中會產(chǎn)生較高和較集中的切削力慌缨。它容易產(chǎn)生振動而導致切削時出現(xiàn)震顫氏走；并且，它在切削時還容易與切削刀具材料發(fā)生反應娱背，從而加劇月牙洼磨損讥燎。此外水矢，它的導熱性差，由于熱主要集中在切削區(qū)掰魁，因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度巩顶。 

　　穩(wěn)定性是成功的關(guān)鍵所在

　　某些機加工車間發(fā)現(xiàn)鈦金屬難以有效加工，但這種觀點并不代表現(xiàn)代加工方法和刀具的發(fā)展趨勢低流。之所以困難日病，部分是因為鈦金屬加工是新興工藝，缺少可借鑒的經(jīng)驗辨蓄。此外秦辆，困難通常與期望值及操作者的經(jīng)驗相關(guān)，特別是有些人已經(jīng)習慣了鑄鐵或低合金鋼等材料的加工方式祠乃，這些材料的加工要求一般很低梦重。相比之下，加工鈦金屬似乎更困難些跳纳，因為加工時不能采用同樣的刀具和相同的速率忍饰，并且刀具的壽命也不同贪嫂。即便與某些不銹鋼相比寺庄，鈦金屬加工的難度也仍然要高。我們固然可以說力崇，加工鈦金屬必須采取不同的切削速度和進給量以及一定的預防措施斗塘。其實與大多數(shù)材料相比，鈦金屬也是一種完全可直接加工的材料亮靴。只要鈦工件穩(wěn)定馍盟，裝夾牢固，機床的選擇正確茧吊，動力合適贞岭，工況良好，并且配備具有較短刀具懸伸的ISO 50主軸搓侄，則所有問題都會迎刃而解——只要切削刀具正確的話瑞蓉。

　　但在實際銑削加工中，鈦金屬加工所需的條件不容易全部滿足偿寥，因為理想的穩(wěn)定條件并不總是具備梯撰。此外，許多鈦零件的形狀復雜填级，可能包含許多細密或深長的型腔怎体、薄壁、斜面和薄托座怜人。要想成功加工這樣的零件愚缔，就需要使用大懸伸擦灸、小直徑刀具，這都會影響刀具穩(wěn)定性垛淮。在加工鈦金屬時玫葡，往往更容易出現(xiàn)潛在的穩(wěn)定性問題。

　　圓刀片銑刀適用于銑削鈦金屬澈拖，因為它們的主偏角可適當變化碴穴。只要為這些銑刀配備專用刀片并應用正確的切削參數(shù)，一般情況下就能提高穩(wěn)定性和總體性能参歹。每齒進給量應設(shè)定最小值仰楚，這一點至關(guān)重要。

　　必須考慮振動和熱

　　非理想環(huán)境還包含其它因素犬庇，其中之一就是僧界，大多數(shù)機床目前裝配的是IS0 40主軸。如果高強度地使用機床臭挽，就無法長時間保持新刀狀態(tài)捂襟。此外，如果零件結(jié)構(gòu)較復雜的話欢峰，通常就不易有效夾緊葬荷。當然挑戰(zhàn)還不止于此，切削工序有時必須用于全槽銑纽帖、側(cè)削或輪廓銑削宠漩，所有這些都有可能(但并非必定)產(chǎn)生振動及形成較差的切削條件。重要的是懊直，在設(shè)定機床時扒吁，必須始終注意提高穩(wěn)定性以避免振動趨勢。振動會造成刀刃崩碎旱醉、刀片損壞并產(chǎn)生不可預見和不一致的結(jié)果邀耽。一種改進措施便是采用多級夾緊，使零件更靠近主軸以有助于抵消振動敬育。

　　由于鈦金屬在高溫下仍能保持其硬度和強度平葡，因而切削刃會遭遇高作用力和應力，再加上切削區(qū)中產(chǎn)生的高熱胶棕，就意味著很可能出現(xiàn)加工硬化供馍，這會導致某些問題產(chǎn)生，特別是不利于后續(xù)切削工序水亮。因此刽软，選擇最佳的可轉(zhuǎn)位刀片牌號和槽形是加工能否取得成功的關(guān)鍵。過去的歷史證明，細晶粒非涂層刀片牌號非常適用于鈦金屬加工奏散；如今俯坐，具有PVD鈦涂層的刀片牌號更可大大改進性能。

　　精度剩喧、條件和正確的切削參數(shù)

　　刀具軸向和徑向上的跳動精度也很重要寺晌。例如，如果未將刀片正確地安裝到銑刀中澡刹，則銑刀周圍的切削刃會迅速損壞呻征。在切削鈦金屬時，其它一些因素罢浇，例如刀具制造公差不良陆赋、磨損和刀具受損、刀柄有缺陷或質(zhì)量差嚷闭、機床主軸磨損等等攒岛，都會在很大程度上影響到刀具壽命。觀察結(jié)果表明胞锰，在所有加工表現(xiàn)不佳的案例中灾锯，80％都是由這些因素所造成。盡管大多數(shù)人喜歡選用正前角槽形刀具嗅榕，但事實上稍帶負前角槽形的刀具能以更高的進給去除材料顺饮，并且每齒進給量可達0.5mm。但是這同時也意味著必須保持最佳穩(wěn)定狀態(tài)誊册，即機床應非常堅固皇驼，且裝夾應極其穩(wěn)定。

　　除進行插銑(最好使用圓刀片)之外窘吟，應盡量避免使用90主偏角，這樣做通常有助于提高穩(wěn)定性和獲得總體性能残团，當在淺切深下使用時尤應如此蠕蹋，在進行深腔銑時，一種值得推薦的做法是通過刀具接柄而使用長度可變的刀具画眯，而不是在整個工序中使用單一長度的長刀具阔渔。

　　調(diào)整切削參數(shù)以克服因降低每齒進給量而引起的振動是傳統(tǒng)的解決方法，但這種方法并不恰當灌当，因為它會對刀具壽命和切削性能產(chǎn)生災難性影響您风。可轉(zhuǎn)位刀片需要一定量的切削刃倒圓京球，以增加切削刃強度和獲得更好的涂層粘附力参攻。

　　在銑削鈦金屬時，要求刀具至少以最小的進給量工作——通常為每齒0.1mm。如果扔有振動趨勢髓绽，則刀片損壞或刀具壽命縮短問題將不可避免敛苇。可能的解決方法包括精確計算每齒進給量顺呕，并確保它至少為0.1mm枫攀。

　　另外也可降低主軸轉(zhuǎn)速，以達到最初的進給率株茶。如果使用最小的每齒進給量来涨，而主軸轉(zhuǎn)速卻不正確，則對刀具壽命的影響可高達95%启盛。降低主軸轉(zhuǎn)速通成ㄒ梗可提高刀具壽命。

　　一旦確立了穩(wěn)定工況驰徊，就可相應地提高主軸轉(zhuǎn)速和進給量來獲得最佳性能笤闯。另一種做法是從銑刀中取出一些刀片或選擇含刀片較少的銑刀。

（CHRISTER RICHT）

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