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涂層硬質合金刀具成加工鈦合金的首選刀具

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涂層硬質合金刀具成加工鈦合金的首選刀具

發布日期:2015-07-02 10:49 來源:http://www.pmrym.com 點擊:

    鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性。工業中常用鈦合金為兩相鈦合金,即(αβ)鈦合金,在航空發動機燃油附件中常用TC4、TC6,其中TC4是這類合金的典型代表。  
  鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料,但其中許多屬性同時也影響著它的可加工性。工業中常用鈦合金為兩相鈦合金,即(αβ)鈦合金,在航空發動機燃油附件中常用TC4、TC6,其中TC4是這類合金的典型代表。鈦合金材料硬度高、切削性能差,且易產生加工硬化現象,給切削加工帶來了困難。針對鈦合金中TC4這類材料的零件,尤其是車削加工工藝,中航西控做了較為深入的研究,并取得了一些經驗。  
  首先,鈦合金的彈性模數小,其中TC4的彈性模量E=110GPa,約為鋼的一半,而且導熱性低,因而由切削力所引起的被加工件彈性變形大,同時在加工過程中會產生較高和較集中的切削力。這樣就容易產生振動而導致切削時出現震顫,降低工件精度,因此要改善加工系統的剛性。 
  其次,鈦合金在切削加工中所產生的局部高溫,使鈦很容易吸收大氣中的氧和氮,從而形成又硬又脆的外皮。這就會造成工件加工表面的加工硬化現象,而且加工硬化速度快,使得刀具表面產生嚴重的劃痕,容易在切削過程中產生崩刃現象。 
  除此之外,鈦合金材料本身的物理和化學性能使其切削加工時與工件親和力大,切削加工時刀具與工件接觸時易產生黏刀現象,增大了刀具與工件間的摩擦,產生大量的切削熱。由此產生的大量切削熱無法及時通過切屑散發出去,大大降低了刀具的使用壽命。因此加工鈦合金的刀具必須具備高熱硬度。 
  這里的鈦合金加工可以被看作是一項系統工程,需要從加工設備、切削刀具、切削參數、冷卻液等多個角度進行考慮。就加工設備而言,鈦合金加工需要機床加工性能好,冷卻充分,所以加工設備選擇加工精度較高的數控車床,加工時主軸震動極小加工穩定性好。 
  用于鈦合金加工的刀具材料的硬度及耐磨性要好,具有極好的耐熱性、在高溫下能保持較高的強度及韌性,以及一定的抗沖擊性和抗破壞性。滿足以上要求的刀具有:陶瓷刀具、涂層硬質合金刀具、立方氮化硼刀具(CBN)及類金剛石刀具(PCD)等。其中涂層硬質合金刀具價格低廉,且具有良好的導熱性和較高的硬度,在紅硬性和韌性等方面也表現出色,雖然比陶瓷、立方氮化硼刀具(CBN)、類金剛石刀具的耐熱性和化學穩定性要差一些,但比陶瓷和類金剛石刀具具有較高的抗沖擊性和抗破壞性。因此已成為加工鈦合金的首選刀具。

相關標簽:硬質合金旋轉銼

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