鈦合金深槽銑削加工用銑刀

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鈦合金的彈性模量小份帮、導(dǎo)熱導(dǎo)溫系數(shù)小戈鲁，是一種典型的難加工材料恬砂，尤其進(jìn)行深槽切削時(shí)難度更大帚称。圖1所示為在某一鈦合金零件上加工一個(gè)寬為4mm官研、深為30mm、長(zhǎng)為300mm的深槽的加工實(shí)例闯睹。

對(duì)于普通材料(如45鋼)戏羽，加工上述深槽常采用高速鋼(W18Cr4V)鋸片銑刀(φ120×φ40×4肝集，60齒)進(jìn)行銑削，并充分冷卻蛛壳，即可得到良好的銑削效果芙糙。但對(duì)于鈦合金TC4材料，用上述鋸片銑刀切削深度為30mm的盲槽時(shí)骨矗，一個(gè)新刀片在加工第1～2件工件時(shí)刀具即產(chǎn)生磨損鹊逛，其切削刃變鈍，如不及時(shí)進(jìn)行刃磨烛储，則切削刃前方的擠壓會(huì)明顯增大象讶，切削區(qū)的金屬變形也增大，同時(shí)棺玫，磨損后刀具的后角不斷減小盏拐，從而加大了刀具后面與已加工表面的摩擦力，使切削熱增加竭撇，導(dǎo)致切削溫度急劇升高掠袒。在加工第三個(gè)零件時(shí)，其刀齒兩側(cè)刀尖明顯燒壞你义，尤其是刀齒背部和容屑槽里都粘有鈦屑夹勾，表明在切削過(guò)程中發(fā)生了嚴(yán)重的擠壓。這是由于除了鈦合金導(dǎo)熱導(dǎo)溫系數(shù)小况既，鈦合金材料與刀具材料摩擦系數(shù)大等原因造成切削溫度急速升高外这溅，還存在著由于容屑槽不夠大導(dǎo)致排屑困難。如對(duì)上述磨損的刀片進(jìn)行刃磨棒仍，需將燒壞的刀尖完全磨出悲靴，其刀片直徑要磨去3～4mm，這樣莫其，一把刀具的刃磨次數(shù)會(huì)大大減少癞尚，使刀齒的容屑槽變得更小。實(shí)踐表明榜配，經(jīng)過(guò)這樣刃磨后的刀片否纬，最多只能加工一個(gè)零件吕晌。為此蛋褥，在研究中試著將新刀片進(jìn)行跳齒以增大銑刀的容屑空間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)睛驳，這種方法可使刀具的壽命提高3倍左右烙心，每個(gè)刀片可加工5個(gè)零件。這種刀具可滿足科研試制的需要乏沸，但不能滿足批量生產(chǎn)的要求淫茵。

我們利用對(duì)鋸片銑刀進(jìn)行跳齒的辦法牡科，可使用于銑削鈦合金TC4的鋸片銑刀壽命得到顯著提高。這種方法可減少刀具與鈦合金材料的摩擦师莫，并可增大容屑空間桂喂，但這種方法的潛力有限。從生產(chǎn)效率和成本的角度考慮狮消，應(yīng)設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金(YG15)焊接刀具和高速鋼(W6Mo5Cr4V2Al)焊接刀具成揍，其刀具結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

如圖所示搪古，刀具的前角為6°～8°冻款，后角為6°，側(cè)刃后角為3°～5°赁霉。
用硬質(zhì)合金焊接刀具和高速鋼焊接刀具對(duì)上述工件的開(kāi)槽加工進(jìn)行試驗(yàn)(切削條件相同)筝赶，高速鋼焊接刀具能加工6個(gè)零件，而YD15焊接刀具可加工30個(gè)零件谬碱。綜合鋸片銑刀和跳齒鋸片銑刀舰桑，在切削用量為a_p＝7mm，f＝0.3mm/r蠢挡，v＝26m/min的條件下進(jìn)行試驗(yàn)谤绳，可得出刀具磨損與加工槽數(shù)之間的關(guān)系(見(jiàn)圖3)。
alt="圖3　刀具磨損與加工槽數(shù)的關(guān)系" align=left>

從圖3可以看出袒哥，在鈦合金深槽銑削加工中缩筛，刀具的磨損主要與刀具材料有關(guān)，對(duì)鈦合金這種難加工材料堡称，應(yīng)優(yōu)先選用細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料瞎抛，可大大提高其加工效率和加工質(zhì)量。此外却紧，刀具切削部分的結(jié)構(gòu)也很重要桐臊，既要考慮刀齒有較大的容屑空間，又要考慮選用合理的齒數(shù)以提高加工效率晓殊。因此我們選用4齒或6齒硬質(zhì)合金焊接式槽銑刀断凶，滿足了鈦合金深槽批量加工的要求。

試驗(yàn)表明巫俺，對(duì)于鈦合金深槽銑削加工认烁，采用跳齒鋸片銑刀與常規(guī)鋸片銑刀相比，刀具壽命提高3倍柿癞；采用YD15硬質(zhì)合金焊接銑刀可顯著提高刀具壽命来鸟。

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刀具刀片銑刀加工鈦合金鋸片

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