對(duì)輕質(zhì)飛機(jī)及更佳的燃油效能?chē)姎獍l(fā)動(dòng)機(jī)的持續(xù)追求标宪，帶來(lái)了新材料的變革娶耍，諸如：鎳基合金梧疲，鈦合金颠放，復(fù)合高強(qiáng)度鋁合金排惨。輕而堅(jiān)固的飛機(jī)材料不易加工，但他們卻因其固有特性成為了航空工業(yè)領(lǐng)域的理想材料碰凶。切削刀具制造商則需持續(xù)開(kāi)發(fā)適用于此領(lǐng)域的先進(jìn)刀具暮芭，以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率。

經(jīng)過(guò)對(duì)此類(lèi)材料刀具磨損欲低，生產(chǎn)率辕宏，材料去除率，切削力砾莱，成屑瑞筐，工件的整體結(jié)構(gòu)性的評(píng)估，驗(yàn)證了其加工的難度腊瑟【奂伲總體說(shuō)來(lái)，加工先進(jìn)合金部件的費(fèi)用是加工常規(guī)含鐵基及非鐵基材料的5-10倍僚尚。這意味著低生產(chǎn)率骂妻，非標(biāo)刀具，特殊的機(jī)床要求原堂，先進(jìn)切削液及其供應(yīng)系統(tǒng)篡氯，操作技巧，嚴(yán)格的質(zhì)量控制程序剃炬。與此同時(shí)攒坊，盡管PCD及合金刀具已能解決碳素纖維強(qiáng)化金屬合成材料的加工，而鎳基合金及鈦合金難于加工的問(wèn)題仍然尚待解決莫诲。

鎳基超級(jí)合金在40年代初期被研制成功，之后隨著燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展外抓，對(duì)高溫及高強(qiáng)度承受的需求撇涡，鎳基超級(jí)合金技術(shù)在一段時(shí)間內(nèi)也取得了進(jìn)步。鎳基超級(jí)合金依據(jù)熱處理的情況蜓呀，維氏硬度范圍從150HV到450HV糜曲，包括：nimonics、renes、inconels龟虎、incoloys璃谨、hastelloys、waspaloys和udimets鲤妥。超級(jí)合金構(gòu)成了航空發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的一半佳吞，具有抗氧化，耐腐蝕棉安，抗變形能力底扳，在1000℃高溫下，依舊能保持其強(qiáng)度贡耽。

從50年代開(kāi)始鈦基合金被應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)衷模，最初應(yīng)用于燃燒室及發(fā)動(dòng)機(jī)艙，隨后應(yīng)用于壓氣機(jī)盤(pán)蒲赂，葉片阱冶，機(jī)殼。鈦基合金輕于鎳基合金滥嘴。Ti-6Al-4V是鈦基合金量中最常見(jiàn)的一種属圃，大約占據(jù)了的50%，其密度為inconel718的一半尽诀，占發(fā)動(dòng)機(jī)重量的三分之一叉砰。

鎳基合金

鎳基合金兼具了韌性及粘性，表現(xiàn)出耐高溫性及耐磨性陆宝。從可加工性來(lái)看众抽，鎳基合金具有快速硬化的趨勢(shì)。切削過(guò)程中的高壓力坑状，將引起每齒高負(fù)荷尺桅，并產(chǎn)生積屑瘤。加工硬化現(xiàn)象會(huì)對(duì)切削過(guò)程造成不利影響却坦，致使切削速度降低裂瘤，而在加工小零件時(shí)，有變形的趨勢(shì)殃练。綜上薇雳，推薦消除冷拔工件應(yīng)力有利于加工。由于在許多的應(yīng)用中扫皱，退火并不為大家所接受足绅，因此熱軋件毛坯只作為備選方案。

通常韩脑，推薦采用帶大正前角切削刃的切削刀具來(lái)加工這些材料氢妈，以實(shí)現(xiàn)真正地在切削材料而不是擠壓材料粹污。為達(dá)到理想的剪切效果，大進(jìn)給率及切深是重要的首量；而為避免摩擦壮吩，選刀片時(shí)也需留意刀片的幾何形體。即便在最佳切削條件下加缘，應(yīng)力也可能產(chǎn)生鸭叙，這將可能造成工件的變形。為最大化保障尺寸的穩(wěn)定性生百，工件最好進(jìn)行粗加工递雀，使得其盡可能接近所需尺寸，釋放應(yīng)力蚀浆，再精加工至所需尺寸缀程。需要提及的是，釋放應(yīng)力對(duì)尺寸的影響不大箍伏，但會(huì)影響工件的機(jī)械性能裤狱。

由于被加工材料的抗磨損性，切削鎳基合金時(shí)揪馅，想進(jìn)行切屑殃秽，獲得小切屑并不容易。也因此切削區(qū)域的溫度非常高瞳州。切削過(guò)程中瞬拆，如遇刀具與工件連續(xù)接觸的情況（例如槽銑），切削熱及產(chǎn)生的壓力易導(dǎo)致切削刃的塑性變形寒护。因此削父，推薦采用鋒利的切削刃，使工件應(yīng)力最小化潭鞭，促進(jìn)斷屑朗夺。

刀具系統(tǒng)的剛性，以及冷卻液及時(shí)到達(dá)切削刃的設(shè)計(jì)汤笋，也非常重要背哎。太低的切削速度產(chǎn)生的積屑瘤直接影響刀具壽命。當(dāng)應(yīng)用于多于4齒的立銑刀砚哗，進(jìn)行快速金屬切削時(shí)龙助，在不提高每齒負(fù)載及工件應(yīng)力前提下，低進(jìn)給率和適中的切削速度經(jīng)證明效果較好频祝。

◆切削液：

水基冷卻液（水溶基潤(rùn)滑液或化學(xué)溶液）因其優(yōu)異的冷卻性能泌参，適合用于高速車(chē)削及銑削。在低速應(yīng)用中常空，比如：鉆削沽一，鏜削，螺紋加工漓糙，拉削铣缠，需要濃度高的潤(rùn)滑液及化學(xué)溶液。高壓冷卻刀具可提高冷卻性能使冷卻液深入抵達(dá)切削刃昆禽，并幫助排屑蝗蛙。常規(guī)流量冷卻液也能控制切削區(qū)域的溫度。

◆車(chē)削：

用于車(chē)削鎳基合金的單頭車(chē)刀醉鳖，建議采用正前角車(chē)刀以實(shí)現(xiàn)切削捡硅，而不是采用負(fù)前角時(shí)的擠壓。正前角的另一作用是引導(dǎo)切屑遠(yuǎn)離精加工表面剪炮。刀片正前角大到擁有足夠排屑空間讶瘩；同時(shí)小到確保切削刃的強(qiáng)度。刀尖圓角半徑藤门，連接主切削刃及副切削刃欺划，強(qiáng)固刀尖，幫助傳遞加工中的切削熱酒尝。

◆切屑控制：

當(dāng)采用硬質(zhì)合金刀具加工鎳基合金時(shí)邦碾，可能遇見(jiàn)排屑問(wèn)題，這就需要設(shè)計(jì)合適的卷屑槽或斷屑槽迫手。加工鎳基合金的刀尖需要正確設(shè)計(jì)的前角坠袄，且需要足夠?qū)捵銐蛏钜跃硇寄酥翑嘈迹乐骨行夹纬删o密的結(jié)舒搬〕苷基于此，刀具前刀面延伸止于斷屑部位挺久。連接斷屑部位與前刀面的R需非常小磨涵。小的R及合適的前角，可預(yù)防切屑粘結(jié)至斷屑槽乳规。而斷屑槽的寬度及深度取決于采用的進(jìn)給率形葬。

◆銑削：

對(duì)銑削更高的要求是精度與表面光潔度。因此暮的，有必要采用鋒利的刀具笙以，高剛性的機(jī)床及設(shè)備。由于銑削意味著斷續(xù)切削冻辩，選擇正確的進(jìn)給量及切削速度是非常重要的猖腕。太低的進(jìn)給，導(dǎo)致的刮擦工件表面恨闪，將引起加工表面硬化倘感。

優(yōu)先推薦選擇順銑方式而不是逆銑方式放坏，順銑可避免逆銑之始的摩擦。另外老玛，順銑的運(yùn)動(dòng)路線淤年，有利于保持剛性及降噪防振。順銑的不利因素是需全面控制工作臺(tái)進(jìn)給過(guò)程中的反向竄動(dòng)蜡豹。面銑刀常用于闊面銑蛙陆，因面銑可降低工件硬化及振動(dòng)。與車(chē)削一樣摄李，銑削過(guò)程也會(huì)有排屑的問(wèn)題买鹊。標(biāo)準(zhǔn)銑刀有足夠的排屑空間。重型銑刀—帶大正前角及45°主偏角——推薦用于所有合金的粗銑墅萌。帶大正前角及螺旋槽的輕型銑刀適合于加工高強(qiáng)度合金筑卑。而所有合金的精銑，刀具需為螺旋切削刃齐皂，帶大正前角及螺旋槽协颅。

粗加工立銑刀，不同的螺旋槽間的刀片交錯(cuò)排列仅汰，推薦用于槽銑加工簇娩。

當(dāng)需要快速銑削難加工材料及鈦基合金時(shí)，推薦選用HELIDO490及HELIDO845系列以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率蝉站。另外货裳，HELITANG刀片推薦用于重型加工，當(dāng)其安裝于玉米銑刀時(shí)捧颅，效果更加明顯景图。

◆孔加工：

伊斯卡SUMOCHAM束魔鉆頭鉆削鈦基合金及鉻鎳鐵耐熱合金時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異。其后序鉸削工序推薦采用模塊式的BAYO-T-REAM卡口式鉸刀碉哑，實(shí)現(xiàn)高速鉸削加工挚币。

鈦合金

鈦合金中添加的鉻鐵鉬錳及釩元素，對(duì)其機(jī)械加工性能有負(fù)面的影響扣典，切削參數(shù)也得依據(jù)鈦合金牌號(hào)而做出調(diào)整妆毕。α相,α+β相以及β相由其金相組織決定，是鈦合金的三種基本相贮尖，其加工難度也依次提高笛粘。而β相在航空工業(yè)中應(yīng)用日漸增多。

◆鈦基合金分類(lèi)：

鈦合金的基體組織：

-α鈦合金—添加鋁湿硝，氧和/或氮薪前。

-β鈦合金—添加鉬，鐵关斜，釩示括，鉻和/或鎂铺浇。

-α+β鈦合金是應(yīng)用最為廣泛的鈦合金，包括：Ti-6Al-4V及Ti5553拒吧。

◆鈦合金的加工：

推薦采用與鎳基合金相似的加工方式划疟。切削熱會(huì)引起冷硬現(xiàn)象泡募，并導(dǎo)致刀具提前失效描蹦。切削區(qū)域的切削熱局部集中，當(dāng)切削速度提高時(shí)票虎，會(huì)加速刀具的磨損仆阶。另外，鈦的化學(xué)活性大摔色，就意味著產(chǎn)生目前尚無(wú)法解決得磨損機(jī)理—刀具的化學(xué)元素會(huì)擴(kuò)散至切屑中驯祖。

此外，鈦合金的彈性模量相對(duì)于鋼更小数辱，因此彪御，即使輕型負(fù)荷加工中，需從工藝的角度提高加工系統(tǒng)的剛性初藐，并采用大正前角的刀片以降低振動(dòng)筋顽。

切削狀況要求采用大正前角，鋒利切削刃的刀片乍恐，并且评疗，比起切削速度，更強(qiáng)調(diào)進(jìn)給量茵烈。以上切削方式可實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率及表面光潔度百匆。剛性的刀柄有利于防振降噪。與加工鎳基合金類(lèi)似呜投，加工鈦合金同樣需要將充裕的冷卻液在高壓下噴射至切削區(qū)域加匈。高壓冷卻液有利于斷屑及排屑。

加工難加工材料的革新刀具

多年以來(lái)仑荐，加工過(guò)程中切削刃發(fā)生了怎樣的變化雕拼，一直是如此神秘并為大家所探尋。作為金屬加工業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者释漆，ISCAR在此領(lǐng)域投入了大量的研發(fā)資金悲没，并獲取了豐厚的信息回饋，獲悉了剪切過(guò)程中復(fù)雜的機(jī)理男图。此知識(shí)被有效地轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新的解決方案示姿，切削熱傳導(dǎo)更佳，設(shè)計(jì)獨(dú)特的斷屑槽用于更適合的刀具幾何形體揭凭。超細(xì)顆猎纯欤基體及先進(jìn)的涂層技術(shù)迎合了以上的機(jī)理乞微，提供了兼具高生產(chǎn)率，高精度炫瘤，高表面質(zhì)量的領(lǐng)先解決方案蝉徒。所有的一切，都直指提升最終客戶(hù)的競(jìng)爭(zhēng)力枷配。

加工難加工材料有一個(gè)實(shí)例认寓，ISCAR的CHATTERFREE防振降噪立銑刀有效提高生產(chǎn)率及表面光潔度。不同齒距的排列避免了共振物少，此振動(dòng)被視為產(chǎn)生噪音的主要來(lái)源奉量，主要發(fā)生在刀具上。在槽銑东著，方肩銑笼糙，型腔銑的粗精加工中，此刀具可同時(shí)滿(mǎn)足快速金屬切削與高表面質(zhì)量的要求铲瞎。此外拳喘，CHATTERFREE防振降噪立銑刀由于降低了振動(dòng)及噪音，刀具壽命更長(zhǎng)颤绕。

另一個(gè)實(shí)例是幸海，革新的FINISHRED精加工波形刃立銑刀僅需采用一把立銑刀，即可同時(shí)完成粗精加工屋厘。FINISHRED精加工波形刃立銑刀是一款高效銑刀涕烧，采納粗加工切削參數(shù)，獲取精加工的表面質(zhì)量汗洒。

獨(dú)特的設(shè)計(jì)降低了高負(fù)載時(shí)的振動(dòng)议纯，同時(shí)產(chǎn)生長(zhǎng)屑及短屑—是槽銑及型腔銑的出色解決方案。

在車(chē)削領(lǐng)域溢谤，伊斯卡開(kāi)發(fā)了車(chē)削-切槽刀具瞻凤，用于加工鈦合金及超級(jí)合金。這個(gè)理念迅速為航空制造企業(yè)所認(rèn)可世杀，他們采用伊斯卡的CUT-GRIP霸王刀系列進(jìn)行切斷及車(chē)削-切槽阀参，用于加工噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)組件的復(fù)雜形狀的零件。

此外瞻坝，伊斯卡專(zhuān)為加工鎳基合金蛛壳，高溫合金，鈦合金開(kāi)發(fā)了IC907和IC3028合金牌號(hào)牢簸。

切槽加工更進(jìn)一步的解決方案是采用JETCUT內(nèi)冷式切斷刀骨矗，冷卻液穿過(guò)刀片，從緊鄰切削刃的噴嘴噴出。此冷卻方式避免了切屑粘結(jié)于切削刃烛储，消除了積屑瘤產(chǎn)生的可能性象讶。冷卻噴液也有助于斷屑及排屑。

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