東莞CNC加工廠 在這里介紹適宜于鈦合金加工的可大幅提高生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量的先進(jìn)制造工藝技術(shù)——超高速切削加工。

1):超速切削特點(diǎn)及適用范圍

東莞CNC加工廠 在超高速切削加工在切削原理上是對傳統(tǒng)切削認(rèn)識的突破,在切削機(jī)理上與常規(guī)切削不一樣,超高速切削有其自身的特點(diǎn)及適用范圍。

a.工件溫升小減小工件熱變形

超高速切削中，產(chǎn)生的熱量雖多，但由于切屑從工件上切離的速度快，90%以上的切削熱被切屑帶走，傳給工件的熱量很小，工件積累熱量極少，因而切削時(shí)，工件溫度的上升不會超過3℃。

b.切削力低

東莞CNC加工廠 由于切削速度高，使剪切變形區(qū)變窄、剪切角增大、變形系數(shù)減小和切屑流出速度快，從而可使切削變形減小、切削力降低比常規(guī)切削力低30%～90%，刀具耐用度提高70%，特別適合于加工薄壁類剛性差的工件。

c.材料切除率高加工表面質(zhì)量高

東莞CNC加工廠 在超高速切削時(shí)其進(jìn)給速度可隨切削速度的提高相應(yīng)提高5～10倍，這樣，單位時(shí)間內(nèi)材料的切除率可提高3～5倍。另外，隨著切削速度的提高，切屑可以被很快切離工件，故殘留在表面上的應(yīng)力很小，由于切削點(diǎn)溫度的升高，工件表面鱗刺的高度會顯著降低，甚至完全消失。

2):超高速切削鈦合金

超高速切削鈦合金是在高應(yīng)變率響應(yīng)的作用下，改善其加工性能，從而得到高的加工質(zhì)量。超高速切削鈦合金的速度一般控制在150～1000m/min范圍。超高速切削鈦合金的關(guān)鍵技術(shù)除了切削速度外，還有刀具主軸單元及進(jìn)給單元制造技術(shù)、機(jī)床支承及輔助單元制造技術(shù)、加工測試技術(shù)等諸多因素。本文主要就超高速切削鈦合金過程中對刀具耐用度、加工效率和加工質(zhì)量等影響極大的刀具材料重點(diǎn)闡述，以尋求刀具與鈦合金的最佳匹配。

a.超高速切削的刀具材料

由于超高速切削的速度比常規(guī)切削速度高幾倍甚至十幾倍，切削溫度很高，因此超高速切削對刀具材料提出了更高的要求主要要求。刀具材料應(yīng)具備高的耐熱性、抗熱沖擊性、良好的高溫力學(xué)性能及高的可靠性。目前國內(nèi)外用于超高速切削的刀具材料主要有：涂層硬質(zhì)合金、TiC(N)基硬質(zhì)合金、陶瓷刀具、聚晶金剛石PCD和立方氮化硼等。

涂層硬質(zhì)合金刀具涂層刀具是在韌性較好的刀體上，涂履一層或多層耐磨性好的難熔化合物，使刀具既有高的韌性又有很高的硬度和耐磨性，涂層刀具的壽命比未涂層刀具要高2～5倍。

聚晶金剛石刀具天然金剛石刀具因性質(zhì)較脆，容易沿晶體的理體面破裂，導(dǎo)致大塊崩刃，很多場合下已被聚晶金剛石(PCD)代替。PCD是以石墨為原料加入催化劑，經(jīng)高溫高壓燒結(jié)而成，具有很好的導(dǎo)熱性和耐磨性及高的硬度。

聚晶立方氮化硼刀具聚晶立方氮化硼(PCBN)是在高溫高壓下將微細(xì)的立方氮化硼(CBN)材料通過結(jié)合相燒結(jié)在一起的多晶材料，PCBN刀具既具有CBN的優(yōu)點(diǎn)，也較CBN易制造，所以PCBN得到了很快發(fā)展。PCBN具有很高的熱穩(wěn)定性，可承受1200℃以上的切削溫度，且具有很高的硬度和很高的耐磨性。

b.鈦合金對刀具材料的要求

東莞CNC加工廠 按照鈦合金材料自身的加工特性，要求刀具材料應(yīng)具有抗變強(qiáng)度高、硬度高、韌性好、熱硬性好、耐磨性好及散熱性好等性能。

除上述外，由于含鈦的刀具材料在高溫下很容易與鈦合金親合，所以決不能用合鈦的刀具材料。