钛合金的超高速切削加工

七种武器

表1 钛合金相对切削加工性
影响切削加工性的因素
硬度
% O! w0 Q$ x6 x; c4 b; G高温强度
硬质点
$ c& }7 e% T* @& \8 Y& ?加工硬化性
与刀具粘性
化学亲和力
导热性
" @* j6 z! V" j) a4 O, e" ^9 F切削加工性相对程度
) e  i4 ~2 k% e+ D# Z/ w2
1
! A1 E2 P! J: l& ?% r" a9 G8 S1
2
1
$ G$ M8 V. j& B1 y- Z; i4
! K* c- H6 Y+ f; d, c8 d4
% w5 _5 V* |0 o4 {注各项因素恶化切削加工性的相对程度按次序为1，2，3，4。
表2 超高速切削常用的刀具材料与钛合金的匹配
) Y. s5 q+ u# c, F% {* j0 t刀具材料
# V: V7 }3 p+ Y5 r5 iPCD
$ l& o- {/ n: N涂层硬质合金
PCBN
! @( |: I+ l9 a( K0 V+ @TiC(N)基硬质合金
# L: m3 ]0 Z$ e陶瓷刀具
匹配性能
: U* p0 L+ b. V9 \! {优
' l6 \4 `" q1 c优
良
不合适
不合适
) j: |1 L0 n8 m  u( H2 W' a1 ]超高速切削钛合金与刀具材料的匹配
8 W3 F5 y2 d- B. P根据钛合金自身对刀具材料的要求及超高速切削对刀具材料提出的特殊要求；研究发现适宜于超高速切削的几种常用的刀具材料与钛合金的匹配性存在很大差异，见表2。
PCD刀具的性能很适宜于加工钛合金：①很好的导热性，由于导热系数及热扩散率高，切削热容易散出，故切削温度低，金刚石的导热系数为硬质合金的1.5～9 倍。②较低的热膨胀系数，金刚石的热膨胀系数比硬质合金小几倍，约为高速钢的1/10。③极高的硬度和耐磨性，金刚石刀具在加工高硬度材料时，耐用度为硬质合金刀具的10～100倍，甚至高达几百倍。
/ O. [" b) p& q& T8 u3 结论
3 s4 m1 K/ \. R9 R" P* n+ r& R$ J采用超高速切削难加工材料钛合金，解决了常规切削钛合金的难题，既保证了加工质量又大幅度提高了生产率，具有良好发展前景。超高速切削技术用于难加工材料的加工正在逐渐成熟，如何进一步完善超高速切削钛合金的加工技术，是有待进一步研究的课题。
文章关键词： 切削加工