鈦合金和鋁合金在以下方面相似： 兩種金屬都用於製造飛機結構部件，在這種情況下，部件可能需要在零件完成之前磨掉 90% 的材料。 許多工廠希望這些金屬有更多的共同點。

工具製造商 Stellram 的全球航空航天經理 John Palmer 表示，這些工廠中的許多工廠實際上擁有比他們意識到的更多的鈦加工能力。 許多有效加工鈦的有價值的技術並不難採用，但很少有工廠使用所有可用的技術來有效地銑削這種金屬。 於是他向廠家諮詢了提高各種航天合金（包括鈦合金）銑削性能的方法。 鈦加工並不一定困難，但必須考慮整個加工過程，因為任何元素都可能阻礙整個加工過程的有效性。

穩定性是關鍵。 當刀具接觸工件時，它閉合成一個圓。 刀具、刀架、主軸、立柱、導軌、工作台、夾具、工件都是圓的一部分，是要求穩定性的一部分。 其他重要的考慮因素包括冷卻劑的壓力和體積，以及冷卻劑的輸送方法。 在這篇文章中，先機網的編輯整理了以下10項技術，以實現那些具有高效加工鈦的潛力的工藝的潛力。 我希望它們對每個人都有幫助。

1. 保持低徑向嚙合

鈦的主要挑戰之一是散熱。 在這種金屬中，加工時產生的熱量比較小，隨切屑一起排出。 與加工其他金屬相比，鈦加工過程中的熱量更多地進入刀具。 由於這種影響，徑向嚙合的選擇決定了金屬表面速度的選擇。

全切槽意味著 180 度嚙合需要相對較低的表面速度。 但是減少徑向嚙合會減少切削刃產生熱量的時間，並使切削刃在進入下一輪材料之前有更多時間冷卻。 因此，隨著徑向嚙合的減少，表面速度可以增加，同時保持切削點的溫度。 對於精加工，銑削過程包括非常小的接觸弧和鋒利的拋光切削刃，高表面速度和最小的每齒進給可以實現非凡的結果。

2.增加凹槽數量

常用的立銑刀有四個或六個槽。 在鈦合金中，這可能太少了。 更有效的長笛數量可以是 10 個或更多。

增加凹槽的數量可以補償每齒低進給量的需要。 在很多應用中，10槽刀具的槽距太小，不利於排屑。 然而，鈦的高效銑削有利於低徑向深度。 由此產生的小切屑可以自由打開以使用高槽立銑刀以提高生產率。

3.從厚到薄

“爬銑”是這個概念的常用術語。 換句話說，不要進給銑刀，使刃口以與刀具進給相同的方向穿過材料。 這種稱為“常規銑削”的加工方法使切屑開始變薄變厚。 當工具撞擊材料時，摩擦力會在材料開始從基材上剪切之前產生熱量。 薄切屑不能吸收和排出產生的熱量，熱量進入刀具。 然後，在切屑較厚的出口處，增加的切削壓力使切屑粘附成為危險。

當切削刃進入多餘材料並離開加工表面時，開始從厚到薄的爬銑或切屑形成。 在側銑過程中，刀具試圖在材料上“爬行”，在入口處形成厚切屑以最大限度地吸收熱量，並在出口處形成薄切屑以防止切屑粘附。

輪廓銑削需要仔細檢查刀具路徑，以確保刀具繼續以這種方式進入多餘材料並退出加工表面。 在復雜的過程中實現這一目標並不總是像保持材料正確那麼簡單。

4. 入弧

在鈦和其他金屬中，由於力的劇烈變化，工具的使用壽命會縮短。 最糟糕的時刻通常發生在工具進入材料時。 直接進給（幾乎所有標準刀具路徑都是這種情況）產生的效果類似於用錘子敲擊切削刃。

輕輕滑入。為此，創建一個工具路徑，將工具弧形插入材料中，而不是將其作為直線輸入。 在粗銑到精銑中，刀具路徑的進入圓弧應遵循與刀具旋轉相同的方向（順時針或逆時針）。 圓弧進入路徑允許逐漸增加切削力，防止夾持或刀具不穩定。 熱量產生和切屑產生也逐漸增加，直到工具完全運行。

5. 在倒角處結束

在工具的出口處也會發生力的劇烈變化。 它與厚切和薄切一樣有用（技巧 3）。 這種方法的問題在於，當刀具到達孔的末端並開始去除金屬時，厚切和薄切突然停止。 突然的變化會產生類似的突然的力變化，衝擊工具，並可能損壞零件的表面。 為了防止這種突然過渡，採取預防措施，先在孔的末端銑出一個45度的倒角，使刀具可以看到其徑向切深逐漸減小（見圖5）。

6.依靠二次洩壓

鋒利的切削刃可以最大限度地減少鈦的切削力，但切削刃也必須足夠堅固以抵抗切削壓力。 二次卸壓工具的設計，其中切削刃的第一個正面區域抵抗力，然後第二個區域脫落以增加間隙，實現這兩個目標。 二次洩壓在工具中很常見，但在鈦合金中尤其如此。 對具有不同二次洩壓設計的刀具進行試驗可能會發現切削性能或刀具壽命的驚人變化。

7.改變軸向深度

在切削深度，氧化和化學反應會影響刀具。 如果在相同深度重複使用該工具，此時可能會發生早期損壞。 在進行連續軸向切削時，刀具的這種損壞區域可能會導致零件上出現加工硬化和出現航空航天部件無法接受的線條，這意味著對錶面的這種影響可能需要提前更換刀具。 為了防止這種情況發生，通過改變每個焊道的軸向切割深度來保護刀具，並將問題區域沿著坡口分佈到不同的點。 在車削過程中，通過第一道錐度車削和下一道平行車削可以獲得相似的結果，從而防止切削深度。

8. 限制細長特徵周圍的軸向深度

在鈦合金中銑削薄壁和無支撐特徵時，8:1 的比例非常有用。 為避免袋壁偏轉，請在連續的軸向階段銑削這些壁，而不是用立銑刀一次銑削整個壁深度。 具體來說，每一步的軸向切削深度不應大於這些銑削走刀後留下的壁厚的8倍。 例如壁厚為0.1英寸，相鄰銑刀的軸向切削深度不應超過0.8英寸。

儘管有深度限制，但仍然可以使用此規則，以便仍然可以進行高效銑削。 為了做到這一點，機器是薄壁的，所以在周圍的牆上留下一個空白的信封，使最後一個功能厚 3 到 4 倍。 例如，如果壁厚保持在 0.3 英寸，則 8:1 規則允許軸向深度為 2.4 英寸。 在這些道次之後，厚壁被加工成具有較輕軸向深度的最終尺寸。

9. 選擇比口袋小得多的工具

由於工具在鈦中吸收熱量的程度，工具需要間隙以允許冷卻。 銑削小槽時，刀具直徑不應超過槽直徑（或類似尺寸）的70%。 如果間隙小於該值，則可以將刀具與冷卻液隔離並捕獲切屑，否則這些切屑可能帶走至少部分熱量。

70% 規則也適用於在表面頂部銑削的刀具。 在這種情況下，特徵的寬度應為刀具直徑的 70%。 刀具偏移 10% 以鼓勵產生從厚到薄的切屑。

10.從工具鋼中獲取線索

高速進給銑刀是為 加工工具鋼 近年來在模具行業中，已用於加工鈦合金。 大進給銑刀需要較輕的軸向切削深度，但在這種較輕的切削深度下操作時，刀具的允許進給率高於具有更傳統設計的銑刀。

原因是芯片變薄了。 高進給軋機的關鍵是插入其切削刃的大半徑曲線。 該半徑導致切屑形成延伸到邊緣的大接觸區域。 由於產生的變薄，0.040 英寸的軸向切削深度可能僅產生大約 0.008 英寸的切屑厚度。 這種薄切屑克服了這種金屬通常需要的低每齒進給量。 芯片的減薄為編程進給率的提高開闢了道路。

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