钛合金材料由于密度小、比强度高、耐高温、抗氧化性能好等特点，在航空航天等领域应用广泛。但钛合金的机械加工性能差，影响了该材料的广泛使用。 AnP7KSN[\
N'i%9S Bcg
钛合金是在工业纯钛中加入合金元素，以提高钛的强度。钛合金可分三种：a钛合金，b钛合金和a＋b钛合金。a+b钛合金是由a和b双相组成，这类合金组织稳定，高温变形性能、韧性、塑性较好，能进行淬火、时效处理，使合金强化。钛合金的性能特点主要表现在： M@E*_U!U
2j Oh ~-LU
（1）比强度高。钛合金密度小(4.4kg/dm3)、重量轻，但其比强度却大于超高强度钢。 I|n<B"Q6^
（2）热强性高。钛合金的热稳定性好，在300～500℃条件下，其强度约比铝合金高10倍。 #
0 dN!l;
（3）化学活性大。钛可与空气中的氧、氮、一氧化碳、水蒸气等物质产生强烈的化学反应，在表面形成TiC及TiN硬化层。 t(/e~w
（4）导热性差。钛合金导热性差，钛合金TC4在200℃时的热导率l=16.8W/m·℃，导热系数是0.036卡/厘米·秒·℃。
MHpPb{ ^
*y='0)[BD
钛合金切削加工特性分析 #K"jtAm
w(eAmN:zR
首先，钛合金导热系数低，仅是钢的1/4、铝的1/13、铜的1/25。因切削区散热慢，不利于热平衡，在切削加工过程中，散热和冷却效果很差，易于在切削区形成高温，加工后零件变形回弹大，造成切削刀具扭矩增大、刃口磨损快，耐用度降低。其次，钛合金的导热系数低，使切削热积于切削刀附近的小面积区域内不易散发，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削热不易散发，加速刀具磨损。最后，钛合金化学活性高，在高温下加工易与刀具材料起反应，形成溶敷、扩散，造成粘刀、烧刀、断刀等现象。 ZXFM_>y 5
)d2 < ;c
加工中心加工钛合金的特点 4=%Uv ^M
S}cpYjnH8
（1）加工中心可以同时加工多个零件，提高生产效率。 C~yfuPr\B
（2）可提高零件加工精度，产品一致性好。加工中心具有刀具补偿功能，可以获得机床本身的加工精度。 Z q}w}v
（3）具有广泛的适应性和较大的加工灵活性。 py]m^)yc
（4）可实现一机多能。加工中心可以进行铣削、钻孔、镗孔、攻丝等一系列加工。 }'b 3'/MJ
（5）可以进行精确的成本计算，控制生产进度。 w byY? tH
（6）不需要专用夹具，可节约成本经费，缩短生产周期。 +=)<
Su.
（7）可大大减轻工人的劳动强度。 g>1yQ
（8）可利用UG等CAD/CAM软件进行多轴加工。 z+@aQ@75
| Z0?
刀具材料的选择 SWN i @
F@& R"-
选用刀具材料应满足下列要求： \|F4@
( Ub=s C
（1）足够的硬度。刀具的硬度必须要远大于钛合金硬度。 S1E =E5
（2）足够的强度和韧性。由于刀具切削钛合金时要承受很大的扭矩和切削力，因此必须有足够的强度和韧性。 [V|,O'X ~
（3）足够的耐磨性。由于钛合金韧性好，加工时切削刃要锋利，因此刀具材料必须有足够的抗磨损能力，这样才能减少加工硬化。这是选择加工钛合金刀具最重要的参数。 _[<R<&jG
（4）刀具材料与钛合金亲合能力要差。由于钛合金化学活性高，因此要避免刀具材料和钛合金形成溶敷、扩散而成合金，造成粘刀、烧刀现象。 C},;M @xV
+?w 7Nm`
经过对国内常用刀具材料和国外刀具材料进行的切削试验表明，采用高钴刀具效果理想，钴的主要作用是加强二次硬化效果，提高红硬性和热处理后的硬度，同时具有较高的韧性、耐磨性、良好的散热性。 &B Y%<h0c
rr>QG<i;G
铣刀的几何参数 jr|(K *;
8V`NQS$
钛合金的加工特性决定刀具的几何参数与普通刀具存在较大区别。 [2pp)wq
mS p -
（1）螺旋角β：选择较小的螺旋升角，增大排屑槽，排屑容易，散热快，同时也减小切削加工过程中的切削抗力。 Hzcy '
（2）前角γ：切削时刃口锋利，切削轻快，避免钛合金产生过多切削热，从而避免产生二次硬化。 &=Gz[1
L
（3）后角α：减小刀刃的磨损速度，有利于散热，耐用度也得到很大程度的提高。 #v0"hFOH,
5x(`z
切削参数选择 `MA ee8u'
w},' 1
钛合金机加工应选择较低的切削速度，适当的进给量，合理的切深和精加工量，冷却要充分。 g{.>nE^Sc5
!
@{rk p
（1）切削速度Vc：Vc=30～50m/min。 6}='/d-[
（2）进给量f：粗加工时取较大进给量，精加工和半精加工取适中的进给量。 [^EU'lewnW
（3）切削深度ap：ap=1/3d为宜，钛合金亲合力好，排屑困难，切削深度太大，会造成刀具粘刀、烧刀、断裂现象。 )@09Y_9r
（4）精加工余量αc：适中，钛合金表面硬化层约0.1～0.15mm，余量太小，刀刃切削在硬化层上，刀具容易磨损，应该避免硬化层加工，但切削余量不宜过大。 -wH#B <'
L(\sO=t
冷却液 an_qE}P
CoDu|M%
钛合金加工最好不使用含氯的冷却液，避免产生有毒物质和引起氢脆，也能防止钛合金高温应力腐蚀开裂。可选用合成水溶性乳化液，也可自配冷却液。 )G\2 3P
L-hK(W!8pt
切削加工时冷却液要保证充足，冷却液循环速度要快，切削液流量和压力要大，加工中心都配有专用冷却喷嘴，只要注意调整就能达到预期效果。 !C
* %,Ak
(~:k70V5
通过对钛合金的特性分析，编制正确、科学的加工工艺，可以降低成本，提高生产效率。 VUC
vA2@Db}
(文章来源:网络转载)
