鈦合金加工需專業的刀具加工--m.lzjnhb.com
據飛機制造商反饋，現在使用鈦合金的工件比以往翻了二倍多。隨著鈦合金工件需求的增多，具有高耐溫性的Ti6Al4V合金、新興Ti5553(Ti-5Al-5Mo3Cr)材料，變得越來越重要了。
隨著鈦合金材料越來越廣泛的應用，刀具及其應用技術也收到了更大挑戰。譬如航空航天工件的加工很有特點：工件壁薄，形狀復雜;深型腔銑加工工藝多。另外再高檔摩托車及醫療器械制造業中，鈦合金也常應用在連接件等小型工件的制造。
以下三個因素嚴重影響鈦合金加工時的刀具壽命：非常低的熱傳導(Ti6Al4V=7.56W/mK;鋼Ck45=51.9W/mK)，相對較低的彈性模量(Ti6Al4V=110kN/mm2;鋼Ck45=210kN/mm2) 和鮮明的橡膠特性趨勢。切削刃主要集中在切削刃上，而不會像加工鋼件一樣被鐵屑帶走。由于切深相對較淺，所以在人口的很小區域上，必須能夠承載極高的熱負 荷和機械負荷。這就決定了必須采用冷卻液加工。較低的材料彈性模量非常容易引起震動，同時也具有鮮明的橡膠特性趨勢，易使切削刃產生積屑瘤。所以切削速度 必須大幅下降。
加工難題：Ti5553
新材料Ti5553的出現使加工變得更糟。Ti6Al4V是一種平衡的阿爾法-貝塔微晶體結構合金(阿爾法=六角形微晶結構，貝塔=中央正 方體微晶結構)，而Ti5553則是一種接近于貝塔但更高階的結構，這種結構不僅使合金更加耐熱，也使這種材料更加難以切削，并且Ti5553抗位強度接 近于900N/mm2。
對此，瓦爾特圓轉類刀具研發經理Josef Giessler強調：“專業的鈦合金加工需要優化的刀具方案”。當加工直徑在20~25mm/左右時，通常會使用整體硬質合金刀具。為減少震動和降低積 屑瘤的產生，刀具的設計極其重要，拋光的簽到面可以帶來極佳的切屑去除，使用AlCrN涂層，帶內冷等都可以大大提高鈦合金加工的質量和效率。
瓦爾特-普瑞特(Walter Prototyp)就已采用了這種解決方案：Duo Protostar Ti40/Ti45整體硬質合金銑刀就具有上述特點。
在空客的一個項目中，Ti40刀具使一個Ti6Al4V材料工件的加工壽命增加了2倍。最高切削量達到了80cm3/分鐘(Vc=25m /分鐘)，并達到了HSS-E刀具加工的直徑32mm。新一代的整硬刀具在25mm加工直徑的情況下，創造了一個標桿，達到了160~200cm3分鐘 (Vc=50-60m/分鐘)。對于HSS整體銑刀而言，其發展已達到了相對的階段高點。
瓦爾特的專家對于加工Ti5553進行了進一步實驗，目的是確定新一代的刀具如何應對更復雜的加工。
此次使用的材料抗拉強度為1400N/mm2，布氏硬度在430.測試刀具為Prostar Ti40，直徑為16mm，z=4.切削數據與Ti6Al4V相比，有了很明顯的下降。
Ti5553材料的加工需要降低切削速度約50%(中等加工條件)。槽銑時降低的速度更多，而側面銑時降低的速度少些。大型加工時需要使用 可轉為刀片在處理大型工件或金屬去除率較大的加工應用中，需要使用大型刀具，如可轉為刀具。可轉為刀具這兩年和整體硬質合金刀具的發展極其相近，主攻方向 也在如何加工難加工材料，即針對包含鈦合金材料的(ISO-S)材料組上。現在瓦爾特(Walter)加工難加工材料的標志產品是帶PVD氧化鋁涂層的 Tiger.tec 材質(“PVD-Tiger”)。另外兩種材質(帶高耐磨涂層的WSM35和極強人的WSP45)也已推向市場。
與PVD-Tiger同期研發的另一項目，則是為了適應航空工件的加工應用-G77槽型的設計，該槽型的設計同樣適用于鈦合金的加工應用。 其最大特點是帶有一個20度的前角，且另有一個特殊微型槽型。Siegfried Bohnet說：“我們現在正將多種技術，比如PVD涂層、高正型槽型和特殊的刀片圓角溶合在一起。”該技術將會形成一款新刀片ADGT(適用于方肩銑刀，玉米銑刀)或者RO.X(圓刀片刀 具)。現在，這個系列的新產品已成為航空或者鈦合金加工應用中的中堅力量。
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