在實際的鈦合金加工過程中會遇到諸多必須考慮的因素游两∧芾牵基于這點闲堆，鈦合金的銑削工藝會和很久以來主要的加工方法不同远丸。兩種全新的銑削刀具解決方案以及應用的不斷發(fā)展沛愕，已經(jīng)為鈦合金銑削提供了新的可能性。與許多其他材料相比喜毅，成功加工鈦合金的潛力要小得多姑享，加工性能也不同。由于鈦合金在可加工性方面變化比較大笼糙，這影響了加工方法和刀具的選擇以及加工工藝妓唬，但是與其他任何合金的加工一樣铲瞎，需要更加仔細的規(guī)劃——從為作業(yè)選擇機床到為切削細節(jié)進行編程。盡管航空制造業(yè)中的零件特性相當相似苫昌，但是颤绕，尺寸和形狀各異，因此祟身，機床奥务、夾具、冷卻液袜硫、刀具氯葬、加工方法以及切削參數(shù)的選擇也不盡相同。由于刀庫的空間有限婉陷，工藝的柔性(靈活性)是首要條件帚称，就生產(chǎn)效率和能力而言，刀柄的類型秽澳、刀具的安裝調(diào)整都是關(guān)鍵因素闯睹。

正如粗加工和精加工工序必須按照不同的參數(shù)規(guī)劃，對于可轉(zhuǎn)位刀具和整體硬質(zhì)合金刀具來說担神，與不同的應用領(lǐng)域聯(lián)系的鈦合金銑削也隨之出現(xiàn)楼吃。需加工的尺寸和形狀以及合適的刀具型號是第一位的決定因素∪胪裕可轉(zhuǎn)位刀具去除材料的效率最高路统，現(xiàn)在已經(jīng)被看作是粗加工的首選，在大而平的表面精加工中抚送，它也是無可匹敵的乞审。整體硬質(zhì)合金刀具廣泛應用于半精加工和精加工工序，當對于可轉(zhuǎn)位刀片刀具來說半徑象讶、型腔及槽的尺寸過小時累换，整體硬質(zhì)合金刀具也是理想的解決方案棺玫。

待加工零件的參數(shù)的編程數(shù)據(jù)是選擇專用銑削刀具的基礎(chǔ)盏拐。由于最大化金屬去除率應與經(jīng)濟的刀具壽命相平衡，基于這點竭撇，就可以確定其他刀具變量了掠袒。對于鈦合金來說，刀具的基礎(chǔ)因素包括用硬質(zhì)合金材質(zhì)制造的你义、切削刃鋒利且堅固夹勾，并具有相對大的正前角。這些要素可以滿足鈦合金的特殊耐熱和化學要求况既。在槽形和刀具材料方面这溅，可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)經(jīng)歷了一段很長的發(fā)展過程组民，它正在成為性價比更高的解決方案，從而取代大量的現(xiàn)有硬質(zhì)合金刀具悲靴，甚至可用于中等和大尺寸刀具臭胜。

鈦合金材料的徑向銑削

徑向銑削非常適合鈦合金加工。但是癞尚，大的徑向切削深度會大大縮短刀具的壽命耸三，而大的軸向切削深度對切削溫度的影響甚微，所以不會以相同的方式影響刀具壽命浇揩。因此仪壮，使用密齒距的長刃銑刀，同時運用30%的徑向切深以及具體應用所允許的最大軸向切深是高效去除鈦合金材料的最佳方法胳徽。

由此积锅，長刃銑刀適合眾多鈦合金零件的側(cè)壁粗銑和精銑。長刃銑刀的長螺旋刃非常適用于鈦合金加工中的大量徑向銑削养盗》Ψ校可轉(zhuǎn)位刀片長刃刀具由多排刀片組成，這些刀片與連續(xù)磨削的整體硬質(zhì)合金刀具切削刃一樣牡科。目前牲耐，從刀具的底部起沿外周上升排列可轉(zhuǎn)位刀片已達到鈦合金中實現(xiàn)良好加工性能和安全性的極限」鹞梗可實現(xiàn)高效排屑的大尺寸排屑槽是必需的琐惩，并與高效的正前角、鋒利的刀片相結(jié)合成揍，組合成了可實現(xiàn)出色加工性能的可轉(zhuǎn)位長刃刀具目溶。

對于鈦合金銑削來說，切削刀片的穩(wěn)定夾持是至關(guān)重要的冻款，即使是在粗加工中咕隶，切削刀片的任何移動都會導致不均勻磨損，并使切削刃處于危險之中筝赶。輕微的磨損跡象會在鈦合金切削過程中使切削刃變鈍倚辟，從而加快磨損并導致刀具破損。對于一排緊密固定的連續(xù)刀片來說舰桑，刀片的軸向支撐特別難早假，會導致對刀片螺釘?shù)倪^度依賴。因此弧岳，在使用長刃銑刀時凳忙，獲得杰出性能的最佳方法是在刀片和刀體之間牢固的接口。刀片座必須有一個確定的支撐和鎖緊裝置禽炬，還要特別考慮到軸向力和旋轉(zhuǎn)力涧卵。

冷卻液至關(guān)重要

鈦合金銑削取決于所應用的冷卻液——質(zhì)量越高勤家，加工效果越好。事實證明柳恐，高壓冷卻應用(壓力范圍為標準70×105~100×105Pa却紧，具體取決于所使用的系統(tǒng))已顯示出其明顯的優(yōu)勢。由于高壓冷卻在許多現(xiàn)代機床上已成為標準配置胎撤，因此它是優(yōu)化鈦合金銑削的潛在資源晓殊。高壓冷卻會影響熱量分布、切屑形成伤提、切削刃粘結(jié)趨勢巫俺、刀具磨損以及表面完整性，由此而對鈦合金加工結(jié)果產(chǎn)生非常明顯的影響肿男。

由于鈦合金易發(fā)生化學反應柿癞，因此在加工期間容易使工件材料焊接到切削刃上，從而會影響刀具壽命皂州，并導致切屑的二次切削和硬屑堵塞哩讶。在高壓下從噴嘴噴出的冷卻液對溫度控制起著關(guān)鍵的作用，并因此影響加工結(jié)果和可靠性劈产。刀具噴嘴直接對準刀片上與精加工表面相接觸的部分誊配，從而在切屑與刀片前刀面之間形成的所謂的 “液壓楔”。因為這些噴嘴孔屬于刀具的不可調(diào)整部分卡涮，因此在裝配時已進行過優(yōu)化并消除了不穩(wěn)定因素请状，這樣一來就能夠獲得更具一致性且更安全的加工過程。可轉(zhuǎn)位銑刀出于實際原因皱耗，其直徑下限為12mm铝儒，而硬質(zhì)合金刀具基于性價比考慮，其直徑上限為25mm极棵。中間和重疊范圍選擇取決于具體應用抬邑。對精加工，精磨的的整體硬質(zhì)合金立銑刀通常是最佳解決方案嗤详，而對粗加工个扰，最佳解決方案則是可轉(zhuǎn)位刀具。但是断楷，適合這種中間范圍的刀具還在繼續(xù)發(fā)展锨匆，因為刀具模塊化通過這種可換頭式銑刀提供了一個完全不同的視角。

小直徑銑刀應用

深且窄的型腔需要較長的刀具可達性冬筒。要使這些型腔不成為加工時的瓶頸問題，需要一種能夠提供良好性能的解決方案茅主，并結(jié)合小刀具加工能力和加工靈活性舞痰。為深入型腔內(nèi)部而使用加長夾頭來夾緊整體硬質(zhì)合金立銑刀并不能實現(xiàn)最佳的穩(wěn)定性土榴，因為這樣會限制切削參數(shù)，并為零件質(zhì)量帶來風險响牛。但是玷禽，可換頭式刀具有整體硬質(zhì)合金刀具的可轉(zhuǎn)位性和精加工能力的雙重優(yōu)點。

從性能與加工結(jié)果呀打、刀具成本角度以及靈活性要求來看矢赁，可換頭式刀具系統(tǒng)在10~25mm的刀具直徑范圍內(nèi)優(yōu)勢明顯。不僅可提供高度靈活性贬丛，還能夠降低刀具庫存蹈瑟。其精加工能力要優(yōu)于可轉(zhuǎn)位刀片刀具，并且與整體硬質(zhì)合金刀具相比坊秉，刀具的成本得到大幅降低相誓，此外，不必擔心因重磨而使刀片尺寸變小前忿。由于能夠選擇不同的刀頭與刀柄進行組合贡按，因此能提供高度的靈活性和更多的優(yōu)化可能性。刀頭與刀柄之間的接口是此類刀具的關(guān)鍵因素扁奢。其性能取決于強度惫吝、穩(wěn)定性、精度逻袭、可重復性以及夾持便利性埋署。足夠大的軸向支撐面、錐形徑向支撐面芬角、專門開發(fā)的螺紋牙型以及螺釘支撐共同造就了刀頭與刀柄之間所需的獨特接口绷匀。這種接口是在大刀具懸伸工況下確保良好加工性能的基礎(chǔ)。

成功的鈦合金銑削

在粗加工銑削中彻秆，為了獲得最佳金屬去除率楔绞，軸向切削深度是考慮的主要因素;而在精加工銑削中，必須考慮選擇最佳的進給率唇兑。在鈦合金加工中酒朵，無論是粗加工還是精加工工序，盡管切削速度可以有不同水平扎附，但是蔫耽，它總是受到限制的。了解了這些鈦合金加工時的基本原則留夜，就可以為優(yōu)化工序做許多工作匙铡，從而使鈦合金加工更具競爭力并實現(xiàn)可靠的加工過程。需要考慮的4項關(guān)鍵因素是機床能力碍粥、冷卻液供給鳖眼、切削刀具和加工方法黑毅。

在切削速度較低的徑向銑削時，機床需要有足夠的功率和力矩钦讳，也要求有合適的主軸矿瘦，以獲得滿意的金屬去除率。如果機床也使用小直徑刀具栖挣，則主軸速度范圍需要足夠高学蛤，以獲得出色的加工結(jié)果。一般來說夫次，需要評估主軸接口夭菲，它的聯(lián)接穩(wěn)定性不能太弱。為了獲得足夠的刀具彎曲剛性漂肖，良好的端面和錐度接觸是基本要求;為了消除螺旋或徑向銑削刀具產(chǎn)生的刀具上的拉力辰襟，足夠的夾緊壓力是至關(guān)重要的。

由于鈦合金已成為機加工車間內(nèi)越來越常用的材料躯括，相應的加工工藝是否能進一步發(fā)展使該種材料的性能和加工結(jié)果達到全新的水平就成為至關(guān)重要的因素赏赔。在鈦合金加工中，銑削占據(jù)主導位置轮昧，部分原因是由于在飛機機身零件中加工出型腔雷倦、外形、槽和邊緣都是極具挑戰(zhàn)的工序熟排。大部分加工是二維的肺灭，由于型腔深度和半徑要求以及其他挑戰(zhàn)性因素，對加工的要求越來越嚴格筏餐。 至于所用的機床开泽，對于鈦合金加工來說，它們已經(jīng)非常過時了魁瞪，這就要求為實現(xiàn)出色的加工以及最充分的機床利用率來選擇最佳的工具系統(tǒng)和加工方法穆律。與普通加工相比，鈦合金銑削的方法和編程技術(shù)更甚一籌导俘。按照推薦的方法加工圓角和輪廓峦耘，可在機床的生產(chǎn)周期和盡量減少廢品方面取得與眾不同的結(jié)果。通常旅薄，為確保從一開始就以正確的刀具路徑加工辅髓，在加工前多花點時間來優(yōu)化編程，這比選擇現(xiàn)成的工藝將起到事半功倍的效果少梁。銑削刀具的新發(fā)展帶來的性能提升直接增強了鈦合金材料的性能洛口。在克服鈦合金材料的加工挑戰(zhàn)中，專用刀具起到了主要作用，在優(yōu)化部分绍弟，為工序選擇和應用正確的刀具發(fā)揮了重要作用霸碰。

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