钛数控铣削零件技术要点

稳定是成功的关键

一些机械厂发现，钛很难有效加工，但这种观点并不代表现代加工方法和工具的趋势。部分困难是由于钛加工是一个新兴的过程，缺乏经验教训。此外，困难往往与期望和操作经验有关，特别是一些人习惯于加工铸铁或低合金钢等通常需要加工的材料。相比之下，钛的加工似乎更困难，因为相同的刀具和相同的速度不能用于钛的加工，刀具寿命也不同。钛的加工仍然比一些不锈钢困难。我们可以肯定地说，钛的加工必须采取不同的切削速度和进给量以及一定的预防措施。事实上，与大多数材料相比，钛也是一种完全可直接加工的材料。只要钛制工件稳定，夹持牢固，机床选择正确，功率合适，工作条件良好，并配有ISO 50短刀柄主轴，只要刀具正确，所有问题都会得到解决。

然而，在实际铣削中，钛金属加工所需的条件并不总是令人满意的，因为理想的稳定性条件并不总是可用的。此外，许多钛零件形状复杂，可能含有许多细或深的空腔、薄壁、斜面和薄支架。要成功加工这些零件，需要大的悬垂和小直径的刀具，这会影响刀具的稳定性。加工钛时，往往更容易出现潜在的稳定性问题。

必须考虑振动和热

非理想环境还包含其他因素，其中一个因素是大多数机器目前都配备了IS0 40主轴，如果机器使用的强度很高，新的刀具状态将无法长期保持。此外，如果零件结构复杂，通常不容易有效夹紧。当然，挑战并不局限于此。切削过程有时必须用于全槽铣削、侧切削或轮廓铣削，所有这些都有可能（但不一定）产生振动和不良的切削条件。在安装机器时，务必注意提高稳定性，以避免出现振动趋势。振动可导致叶片断裂、叶片损坏以及不可预测和不一致的结果。一个改进是使用多级夹紧使零件靠近主轴，以帮助抵消振动。

由于钛合金在高温下仍保持其硬度和强度，切削刃会受到很大的力和应力，再加上切削区产生的高温，这意味着很可能会发生加工硬化，从而导致一些问题。生产的，特别是用于随后的切割操作的。因此，选择最佳的可转位刀片等级和几何尺寸是成功的关键。过去的历史证明，细粒度的无涂层嵌件等级是钛加工的理想选择；如今，采用PVD钛涂层的嵌件等级可以大大提高性能。

精度、条件和正确的切割参数

刀具轴向和径向跳动的精度也很重要。例如，如果刀片没有正确安装在铣刀上，那么铣刀周围的刃口会很快损坏。切削钛时，刀具制造公差差、磨损和刀具损坏、刀架有缺陷或不良、机床主轴磨损等其他因素会极大地影响刀具寿命。观察表明，80%的处理性能差的情况是由这些因素造成的。虽然大多数人更喜欢使用正耙刀，但事实上，稍微负一点的耙刀可以用更高的进刀量去除材料，每齿进刀量可达0.5毫米。但这也意味着必须保持最佳的稳定性，也就是说，机器应该非常坚固，夹紧应该非常稳定。

除了插入式铣削（最好使用圆形镶块），应尽量避免90主偏角。这通常有助于提高稳定性和整体性能，尤其是在浅水区使用时。对于深腔铣削，建议的方法是通过刀具适配器使用可变长度的刀具，而不是在整个加工过程中使用单一长度的刀具。

除了插入式铣削（最好使用圆形镶块），应尽量避免90主偏角。这通常有助于提高稳定性和整体性能，尤其是在浅水区使用时。对于深腔铣削，建议的方法是通过刀具适配器使用可变长度的刀具，而不是在整个加工过程中使用单一长度的刀具。

调整切削参数以克服减小每齿进给量引起的振动是一种传统的解决方案，但这种方法不适用，因为它会对刀具寿命和切削性能产生灾难性的影响。可转位刀片需要一定量的切削刃磨圆，以提高切削刃强度，并获得更好的涂层粘合力。

铣削钛时，要求刀具至少以最小进给速度工作-通常每齿0.1 mm。如果仍有振动的趋势，刀片损坏或刀具寿命缩短将不可避免。可能的解决方案包括精确计算每个齿的进给量，并确保其至少为0.1 mm。

此外，主轴速度可以降低，以达到初始进给速度。如果使用每个齿的最小进给量，并且主轴转速不正确，则刀具寿命可高达95%。降低主轴速度通常会增加刀具寿命。

一旦建立了稳定的条件，可以相应地提高主轴转速和进给速度，以获得最佳性能。另一种选择是从铣刀上取下一些刀片，或者选择一个较少刀片的铣刀。