1 鈦合金的材料特性

1. 比強(qiáng)度高：鈦合金的密度只有4.5g/cm³，比鐵小得多蚣凰，而其強(qiáng)度與普通碳鋼相近手浙。
2. 熱強(qiáng)度好：鈦合金熔點(diǎn)為1660℃，比鐵高坦辟，具有較高的熱強(qiáng)度刊侯，可在550℃以下工作，同時(shí)在低溫下顯示出較好的韌性长窄。
3. 抗蝕性好：在550℃以下鈦合金表面易形成致密的氧化膜滔吠，故不容易被進(jìn)一步氧化纲菌，對(duì)大氣挠日、海水、蒸汽以及一些酸翰舌、堿嚣潜、軟介質(zhì)均有較高的抗蝕能力。

1. 導(dǎo)熱性差懂算，致使切削溫度很高，降低了對(duì)刀具的耐用度庇麦。
2. 600℃以上溫度時(shí)计技，表面形成氧化硬層，刀具有強(qiáng)烈的磨損作用山橄。
3. 塑性低综非，硬度高，使剪切角度增大傅煎，切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度很小琴偿，前刀面上的應(yīng)力很大，刀刃易發(fā)生破損。
4. 彈性模量低划葫，彈性變形大蝉陕，接近后刀面處工件表面回彈性大，所以加工表面與后刀面的接觸面積大扶眼，磨損嚴(yán)重拂极。

2 刀具材料的選擇

3 試驗(yàn)方案

1. 通過(guò)正交試驗(yàn)失能，比較在干切削條件和以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)的切削條件下銑削力的變化情況洛续。銑削方式選擇為順銑。具體切削參數(shù)及參數(shù)值如表1所示姓纲。
2. 在干切削條件下和以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)的切削條件下盗晓，分析銑刀后刀面的磨損情況徊疆，以后刀面的磨損量0. 2mm 為判斷標(biāo)準(zhǔn)。參數(shù)取值如表2所示津霜。

4 銑削力及其結(jié)果分析

1. 從圖2可以看出锋勺，在干切削和以氮?dú)鉃榻橘|(zhì)兩種切削條件下，隨切削條件的變化狡蝶，銑刀后刀面磨損量在顯微鏡下進(jìn)行觀測(cè)測(cè)力的變化趨勢(shì)基本相同庶橱。
2. 在第1 組試驗(yàn)中，氮?dú)饨橘|(zhì)下的銑削力要小于干切削條件下的銑削力贪惹，而后15 組試驗(yàn)中苏章，氮?dú)饨橘|(zhì)下的銑削力比干切削條件下銑削力平均大100牛頓左右。
3. 初步分析奏瞬，產(chǎn)生上述結(jié)果的原因是在切削過(guò)程中氮?dú)夂外伾闪擞不瘜臃闵稹５獨(dú)饨橘|(zhì)下剛開(kāi)始切削時(shí)，即第1 組試驗(yàn)中硼端，還沒(méi)有硬化層生成并淋，此時(shí)由于氮?dú)獾睦鋮s潤(rùn)滑作用，切削力偏邢则颉预伺；從第2 組試驗(yàn)開(kāi)始唠俄，已經(jīng)有硬化層生成惨浩，之后試驗(yàn)中雖然仍有氮?dú)獾睦鋮s潤(rùn)滑作用，但硬化層對(duì)銑削力的影響更明顯杜戈，所以氮?dú)饨橘|(zhì)下的銑削力要大于干切削條件下的銑削力赫窄。
4. 氮?dú)饨橘|(zhì)切削條件下，氮?dú)鈿鈮簩?duì)測(cè)力儀的沖擊也是切削力增大的一個(gè)因素拉拨。經(jīng)測(cè)量臭脯，氮?dú)獾臍鈮毫H有5牛頓左右，可見(jiàn)旦坷，氮?dú)鈿鈮旱臎_擊力并不是導(dǎo)致氮?dú)饨橘|(zhì)下銑削力增大的主要因素谒娩。

5 銑刀后刀面磨損及其結(jié)果分析

1. 通過(guò)對(duì)圖3、圖4 的分析可得出嵌障，切削速度是影響銑刀后刀面磨損的至關(guān)重要的因素放余，在上述兩種切削介質(zhì)的條件下，當(dāng)切削速度增加到2倍時(shí)畦盏，其刀具壽命將各自會(huì)減小到4%左右征炼，同時(shí)銑削的長(zhǎng)度也急劇減少。
2. 根據(jù)圖5至圖8分析可知躬贡，在同樣的切削條件下谆奥，以氮?dú)鉃榍邢鹘橘|(zhì)條件下的銑削長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了在干切削條件下的銑削長(zhǎng)度。
3. 初步分析認(rèn)為拂玻，氮?dú)饨橘|(zhì)下能使刀具壽命延長(zhǎng)的原因是其有效的冷卻潤(rùn)滑作用使切削區(qū)溫度降低酸些，減小了刀具與工件之間的摩擦，其具體的作用機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究檐蚜。同時(shí)擂仍，因?yàn)樵诘獨(dú)饨橘|(zhì)下切削區(qū)域沒(méi)有氧氣，加工表面有更高的表面完整性熬甚。

6 結(jié)論

1. 氮?dú)饨橘|(zhì)切削條件下銑削鈦合金與干切削條件下銑削鈦合金相比逢渔，銑削力有增大趨勢(shì)。
2. 氮?dú)庾鳛榍邢鹘橘|(zhì)切削條件下乡括，與干切削相比肃廓，刀具壽命有很大提高。
3. 氮?dú)饨橘|(zhì)下生成的硬化層使切削力增大诲泌，并對(duì)刀具磨損有一定影響(磨料磨損)官澳，但是氮?dú)獾睦鋮s潤(rùn)滑作用大大降低了切削區(qū)溫度，減小了加工表面和后刀面之間的摩擦予裳，所以刀具壽命仍有很大提高澈渠。
4. 很高的氮?dú)鈮耗軐⑶行即惦x切削區(qū)域，減小切屑對(duì)工件表面質(zhì)量的影響芙继。