鈦數(shù)控銑削零件技術(shù)要點(diǎn)

穩(wěn)定是成功的關(guān)鍵

一些機(jī)械廠發(fā)現(xiàn)，鈦很難有效加工，但這種觀點(diǎn)并不代表現(xiàn)代加工方法和工具的趨勢(shì)。部分困難是由于鈦加工是一個(gè)新興的過程，缺乏經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。此外，困難往往與期望和操作經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，特別是一些人習(xí)慣于加工鑄鐵或低合金鋼等通常需要加工的材料。相比之下，鈦的加工似乎更困難，因?yàn)橄嗤牡毒吆拖嗤乃俣炔荒苡糜阝伒募庸ぃ毒邏勖膊煌?。鈦的加工仍然比一些不銹鋼困難。我們可以肯定地說，鈦的加工必須采取不同的切削速度和進(jìn)給量以及一定的預(yù)防措施。事實(shí)上，與大多數(shù)材料相比，鈦也是一種完全可直接加工的材料。只要鈦制工件穩(wěn)定，夾持牢固，機(jī)床選擇正確，功率合適，工作條件良好，并配有ISO 50短刀柄主軸，只要刀具正確，所有問題都會(huì)得到解決。

然而，在實(shí)際銑削中，鈦金屬加工所需的條件并不總是令人滿意的，因?yàn)槔硐氲姆€(wěn)定性條件并不總是可用的。此外，許多鈦零件形狀復(fù)雜，可能含有許多細(xì)或深的空腔、薄壁、斜面和薄支架。要成功加工這些零件，需要大的懸垂和小直徑的刀具，這會(huì)影響刀具的穩(wěn)定性。加工鈦時(shí)，往往更容易出現(xiàn)潛在的穩(wěn)定性問題。

必須考慮振動(dòng)和熱

非理想環(huán)境還包含其他因素，其中一個(gè)因素是大多數(shù)機(jī)器目前都配備了IS0 40主軸，如果機(jī)器使用的強(qiáng)度很高，新的刀具狀態(tài)將無法長(zhǎng)期保持。此外，如果零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常不容易有效夾緊。當(dāng)然，挑戰(zhàn)并不局限于此。切削過程有時(shí)必須用于全槽銑削、側(cè)切削或輪廓銑削，所有這些都有可能（但不一定）產(chǎn)生振動(dòng)和不良的切削條件。在安裝機(jī)器時(shí)，務(wù)必注意提高穩(wěn)定性，以避免出現(xiàn)振動(dòng)趨勢(shì)。振動(dòng)可導(dǎo)致葉片斷裂、葉片損壞以及不可預(yù)測(cè)和不一致的結(jié)果。一個(gè)改進(jìn)是使用多級(jí)夾緊使零件靠近主軸，以幫助抵消振動(dòng)。

由于鈦合金在高溫下仍保持其硬度和強(qiáng)度，切削刃會(huì)受到很大的力和應(yīng)力，再加上切削區(qū)產(chǎn)生的高溫，這意味著很可能會(huì)發(fā)生加工硬化，從而導(dǎo)致一些問題。生產(chǎn)的，特別是用于隨后的切割操作的。因此，選擇最佳的可轉(zhuǎn)位刀片等級(jí)和幾何尺寸是成功的關(guān)鍵。過去的歷史證明，細(xì)粒度的無涂層嵌件等級(jí)是鈦加工的理想選擇；如今，采用PVD鈦涂層的嵌件等級(jí)可以大大提高性能。

精度、條件和正確的切割參數(shù)

刀具軸向和徑向跳動(dòng)的精度也很重要。例如，如果刀片沒有正確安裝在銑刀上，那么銑刀周圍的刃口會(huì)很快損壞。切削鈦時(shí)，刀具制造公差差、磨損和刀具損壞、刀架有缺陷或不良、機(jī)床主軸磨損等其他因素會(huì)極大地影響刀具壽命。觀察表明，80%的處理性能差的情況是由這些因素造成的。雖然大多數(shù)人更喜歡使用正耙刀，但事實(shí)上，稍微負(fù)一點(diǎn)的耙刀可以用更高的進(jìn)刀量去除材料，每齒進(jìn)刀量可達(dá)0.5毫米。但這也意味著必須保持最佳的穩(wěn)定性，也就是說，機(jī)器應(yīng)該非常堅(jiān)固，夾緊應(yīng)該非常穩(wěn)定。

除了插入式銑削（最好使用圓形鑲塊），應(yīng)盡量避免90主偏角。這通常有助于提高穩(wěn)定性和整體性能，尤其是在淺水區(qū)使用時(shí)。對(duì)于深腔銑削，建議的方法是通過刀具適配器使用可變長(zhǎng)度的刀具，而不是在整個(gè)加工過程中使用單一長(zhǎng)度的刀具。

除了插入式銑削（最好使用圓形鑲塊），應(yīng)盡量避免90主偏角。這通常有助于提高穩(wěn)定性和整體性能，尤其是在淺水區(qū)使用時(shí)。對(duì)于深腔銑削，建議的方法是通過刀具適配器使用可變長(zhǎng)度的刀具，而不是在整個(gè)加工過程中使用單一長(zhǎng)度的刀具。

調(diào)整切削參數(shù)以克服減小每齒進(jìn)給量引起的振動(dòng)是一種傳統(tǒng)的解決方案，但這種方法不適用，因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)刀具壽命和切削性能產(chǎn)生災(zāi)難性的影響?？赊D(zhuǎn)位刀片需要一定量的切削刃磨圓，以提高切削刃強(qiáng)度，并獲得更好的涂層粘合力。

銑削鈦時(shí)，要求刀具至少以最小進(jìn)給速度工作-通常每齒0.1 mm。如果仍有振動(dòng)的趨勢(shì)，刀片損壞或刀具壽命縮短將不可避免。可能的解決方案包括精確計(jì)算每個(gè)齒的進(jìn)給量，并確保其至少為0.1 mm。

此外，主軸速度可以降低，以達(dá)到初始進(jìn)給速度。如果使用每個(gè)齒的最小進(jìn)給量，并且主軸轉(zhuǎn)速不正確，則刀具壽命可高達(dá)95%。降低主軸速度通常會(huì)增加刀具壽命。

一旦建立了穩(wěn)定的條件，可以相應(yīng)地提高主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度，以獲得最佳性能。另一種選擇是從銑刀上取下一些刀片，或者選擇一個(gè)較少刀片的銑刀。