(完整版)钛合金铣削用量选择
钛合金切削中刀具材料选用及加工工艺介绍
.6mm。
c.切削加工情况：有YG8铣平面，刀具切削轻松，在进刀与工件接触时以及刀具将工件切透时有振动，中间切削过程平稳，使用磨削液。
留0.5mm 余量进行精铣，可获得R a1.6的表面粗糙度。
2.加工十字形状a.刀具选择：选用硬质合金立铣刀，刀具材料为Y330。
铣刀外径Ø40。
b.切削参数选择：主轴转速235r/min。
c.切削加工情况：用Y330加工十字形状，手动横向进给，刀具切削轻松，切削时加磨削液充分冷却。
精铣时铣刀底刃修磨R2，后角为10°～12°，并用碳化硅油石修磨使切削刃光滑，工件能得到R a1.6的表面粗糙度。
此时后角的选择，尤其是刀具圆弧面后角的选择至关重要，过大，会在铣削过程中产生振动，容易崩刃，使切削刃产生锯口，加剧磨损：过小，会造成排屑、断屑困难，切屑还会粘刀，后刀面与工件磨擦现象严重，刀具磨损加快。
因此正确地修磨后角，可以提高刀具的使用寿命。
3.车削工件内外圆弧表面刀具材料、几何参数及切削用量的选择如下：a.刀具材料为YG8，45°偏刀断续切削，使用磨削液让切削刃冷却。
用工装夹持工件，每组加工8件，粗车切削用量V=25～38m/min，f=0.3～0.5mm/r，ap=3～5mm.如加工中间内孔，在连续切削的条件下精车，切削用量V=50～75m/min，f=0.1～0.2mm/r，ap=0.25～0.8mm。
前角γ=8°～12°能保证刀具强度。
.磨出0.05～0.1mm的负倒棱，增强切削刃强度。
.后角a=15°～20°，以减少后刀面与工件的摩擦，提高刀具寿命。
.粗车时，刃倾角λ=-3°～-5°，精车时刃倾角λ=-3°～0°。
.粗车时，刀尖圆弧半径r0=0.5mm，精车时r0=1～2mm，以增强刀尖强度。
.切削加工情况：通过以上参数选择，工件可获得R a1.6的表面粗糙度，并能有效地提高刀具寿命，主切削刃在刃磨后用碳化硅油石研磨出倒棱，可消除刃磨产生的锯口，提高抗磨损能力，并增强主切削刃强度。
钛合金切削参数
钛合金切削参数
钛合金是一种难以切割的金属材料，由于其化学成分稳定性和物理性能特点，几乎被
应用于所有先进制造领域。
钛合金制品具有韧性高、强度高、抗腐蚀性好、耐高温等优点，对于飞机、火箭、导弹等高性能产品的制造，使用钛合金是不可缺少的。
但由于钛合金的
特殊性质，切削加工工艺参数需要特别注意。
刀具选择
钛合金材料具有高韧性，所以要使用具有高硬度的刀具，例如PCD或CBN刀具。
这类
刀具具有抗磨损、高硬度、高耐热性和良好的刚性。
机床状态
因为钛合金是一种高硬度的材料，切削过程中的冷却液需足够充足，以保证切削润滑
效果。
同时也要让刀具和工件之间保持足够的接触，避免上述磨损给刀具造成损害。
切削速度
由于高韧性材料的需要，采用较低的切削速度，具体的切削速度应根据刀具材料、切
削液、切削用量及切削条件等来共同进行制定。
高速度钢刀具
切削速度Vc = 10 – 40m/min
深度a = 0.5 – 2.5mm
铣削及钻削常用的切削参数如下：
铣刀：
直钻：
Threading：
进给速度pf = 0.1-0.25mm/转。
铣削不同材料的切削参数
合金铣刀 2(3刃) 3(3刃) 4(4刃) 5(4刃) 6(4刃) 45# 8(4刃) 10(4刃) 12(4刃) 16(4刃) 可转位铣刀 63R6(5刃) 0.60d0 0.8 237 1200 2500 0.4 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.1 0.2 0.3 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 19 24.5 30 35 38 45 50 57 60 3000 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1500 1200 300 400 600 600 800 1000 1000 1200 1200 0.033 0.053 0.063 0.07 0.1 0.14 0.15 0.2 0.25 0.5d0 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 25 33 38 39 47 50 63 68 75 4000 3500 3000 2500 2500 2000 2000 1800 1500 300 400 400 500 500 500 600 720 600 0.025 0.04 0.033 0.05 0.05 0.06 0.075 0.1 0.1
刀径 加工材料 d0(mm) 4(4刃) 5(4刃) 6(4刃) 8(4刃) 10(4刃) 不锈钢 12(4刃) 16(4刃) 10R5(2刃) 6R3(2刃) 可转位铣刀 22R0.8(2刃)山特 0.75d0 20R5(2刃)山特 0.70d0 2.5 0.5 3 138 200 160 2000 3200 1600 600 1500 400 0.15 0.23 0.125 0.2 0.15 0.15 160 3000 1500 0.25 aw(mm) ap(mm) V(m/min) S(r/min) 0.5d0 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.5 0.8 1 1.5 2 2.5 3 38 39 38 38 47 45 50 3000 2500 2000 1500 1500 1200 1000 F(mm/min) 300 400 400 420 420 480 420 Fz(mm/z) 0.025 0.04 0.05 0.07 0.07 0.1 0.1 aw(mm) 0.5d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.75d0 0.2 0.2 粗铣（根据设备选择转速） 侧壁余量 (mm) 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 0.1 0.1 0.15 0.1 精铣A（根据具体要求可进行适当调整） ap(mm) 2 2.5 3 4 5 6 8 0.15 0.1 V(m/min) S(r/min) 38 39 47 50 56 56 75 94 57 3000 2500 2500 2000 1800 1500 1500 3000 3000 F(mm/min) 300 400 400 400 420 400 400 1500 1500 Fz(mm/z) 0.025 0.04 0.04 0.05 0.06 0.07 0.07 0.25 0.25
钛合金材料铣削加工
钛合金材料铣削加工1钛合金材料的优势钛合金具有高强度、高断裂韧性以及良好的抗腐蚀性和可焊接性。
随着飞机机身越来越多地采用复合材料结构，钛基材料用于机身的比例也将日益增大，因为钛与复合材料的结合性能远远优于铝合金。
例如：与铝合金相比，钛合金可使机身结构的寿命提高60%。
钛合金极高的强度/密度比（达20∶1，即重量可减轻20%）为减轻大型构件的重量（这是对飞机设计师的主要挑战）提供了解决方案。
此外，钛合金固有的高耐蚀性（与钢材相比）可以节省飞机日常运行和维护保养的成本。
2需要更大加工能力由于比普通合金钢的加工更为困难，因此通常认为钛合金属于难加工材料。
典型钛合金的金属去除率仅为大多数普通钢或不锈钢的25%左右，因此加工一个钛合金工件需要花费的时间约为加工钢件的4倍。
为了满足航空制造业对钛合金加工日益增长的需求，制造商需要增加生产能力，因此需要更好地理解钛合金加工策略的有效性。
典型的钛合金工件的加工是从锻造开始的，直到80%的材料被去除而获得最终的工件外形。
随着航空零部件市场的快速增长，制造商们已经感到力不从心，加上因钛合金工件加工效率较低而增加的加工需求，导致钛合金加工能力明显处于紧张状态。
一些航空制造业的领军企业甚至公开质疑现有的机械加工能力能否完成全部新型钛合金工件的加工任务。
由于这些工件通常是由新型合金制成，因此需要改变加工方式和刀具材料。
3钛合金Ti-6Al-4V钛合金有三种不同的结构形式：α钛合金、α-β钛合金和β钛合金。
商用纯钛和α钛合金不能进行热处理，但通常具有良好的可焊接性；α-β钛合金可进行热处理，大多数也具有可焊接性；β和准β钛合金完全能进行热处理，且一般也具有可焊接性。
用于涡轮发动机和机身构件的大部分普通α-β钛合金为Ti-6Al-4V（Allvac Ti-6-4，简称Ti-6-4），本文用Ti-6-4代表ATI Allvac公司生产的钛合金，该公司是钛合金的主要供应商（最近与波音公司签订了一项25亿美元的钛合金长期供货合同）。
钛合金切削加工知识
首页>行业信息>行业信息>合金磨削刀具-钛合金的切削加工摘要：文件地点传真-上海500kV世博输变电工程设备采购招标混凝土机械设备-我国混凝土泵车的研发趋势器材行业企业-2008年是纺织机械发展预测除尘器粉尘气体-现代锅炉除尘设备简介控制器技术空调-我国将制定变频控制器标准终结市场混乱新产品功能水平-中联环卫机械公司五款新产品通过验收波兰装配厂徐州-扩大欧洲市场份额徐工波兰装配厂落成叉车鸟巢开幕式-龙工叉车为奥运鸟巢极速“变装”出力(图)刀具加工刀片-Kennametal公司推出KB9640新刀具工程机械企业-工程机械租赁业发展前景广阔1．钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。
利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。
室温下，合金,磨削,刀具,丝锥,切屑,砂轮,磨损,铰刀,硬质合金,温度,1．钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。
利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。
室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：(1) α钛合金：它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。
在500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。
(2) β钛合金：它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达1372～1666 MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
(3) α+β钛合金：它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。
TC4钛合金高速铣削加工切削参数及走刀路径优化
TC4 钛合金高速铳削加工切削参数及走刀路径优化时TC4鬲速聽耦加工的切刖力以矗表面用筋度诜行研究,其最终冃的都是为了在穂定切削条件卜.寞现髙速铳刖加工切刑擄数的优4匕耀小切削力，从而械小加丁喪略提高加T.表面质址「进而提高TC4tt合金薄壁摧架宰件的住产效率，本章基于高速铳削加工试躺■提出了1C4检合金鼎速铳削如L切削掺数的选择原则’采用粒了腊法对齊逵铁削加工TC4fc**的切削参数进荷了优化•对高速帙削抑工过程中知何选择走刀方式进行探讨.利用ANSYS软件预测鞠瓏框架的受力变形”4J TC4钛合金崙逮抚削加工切削参数的选择4JJ 切削逑度的选择理论上切削連度提高到一定程鷹会使切削溫席降低*但是实验证明，切削TC4钛合金时.过高的刖削速度会导致门卅过热r刀刃粘辭*同HL匾度持喷升高会导致钛告金工件衷画尺开裂或氧化”甚至会随切削层度的増加而一直槌贏到怫.邸删.阖此.对T<4 覆舍金进订高遼铳创加工时・切削連度不宜过高.很据高進切削H1工实验结果*用丈切削菖度不宜超过4Wm/m:n u4J2 径向切探的述择为避免刀尖在礎化展内切削*减小丿〕具带拟’可以遴用较大的切滦阿匚但由于钛合金宸含为好.较大的切课容畠在加工过程中产生粘JT烧刀、斯刀现彖.園此，对TC4钱合金进和高速立铳加工时.卷向切深不宜过大.根据高速切削加工实验结舉，ft 大径向切探不胃超过昇具直铉的1/J.4JJ进^swaff在ttftJJtllT的切削宴繁中迓给量对刀具的那」用厦夥响较小. 锻悄况下，利用立觇刀加工诙合金时，鮒托进绘联迎定在0丄心耐历殖序内n进绘董太大・导致切削駁大『影响刀具寿侖.每转进给童最好不要小r(W5inm仏进给量太小*则会使刀刃在锁化层内切削•［同捋减中刀具的便用寿命.尤其是在高遽切削时*懂就的钛含金炖屑容易在禹温洁况F燃烧熔化脂凝结在已加工表面.爭响加工质虽。
根据高速讷削恻匸妾验第果，每转进© KHd s T' 0,1mm/r»嚴大不宜翅过O.Smm/r.4」川其他鑒数的设置钛含金表哪谨就怎釣(Mmm,切別TC4越合金的桁加工余JR不能小干O.lmniP否则刀刃会在硬化层上进行切削，邀成刀具严取厮损。
钛合金切削参数 -回复
钛合金切削参数 -回复
工件材料：钛合金
刀具材料：硬质合金
刀具类型：立铣刀
切削速度（Vc）：40-80米/分钟
进给速度（Vf）：0.05-0.2毫米/刀齿
切削深度（Ap）：0.5-2毫米
切削宽度（Ae）：1-5毫米
刀具半径补偿（Rc）：+0.2毫米
刀具总补偿（Ad）：+0.1毫米
刀具角度补偿（Ao）：+3°-5°
冷却液类型：水溶性切削液
冷却液流量：300-500毫升/分钟
冷却液浓度：5%-10%
冷却液喷射位置：切削区域和刀具
冷却液喷射方式：内润滑式喷射
以上参数仅供参考，实际切削过程中请根据具体工件材料、机床设备和刀具性能等因素进行调整，并遵循相关安全操作指南。
请勿直接引用或使用此示例参数。
铣削用量的选择
铣削用量的选择
1. 铣削速度
υ指铣刀旋转的圆周线速度,单位为m/min 。
2. 计算公式：1000dn
πυ=
3. 式中 d ——铣刀直径，mm;
n ——主轴（铣刀）转速，r/min;
从上公式可得到主轴（铣刀）转速 d
n πυ1000=
进给量
在铣削过程中,工件相对于铣刀的移动速度称为进给量。
有三种表示方法： （1） 每齿进给量αf 铣刀每转过一个刀齿，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/z 。
（2） 每转进给量f 铣刀每转过一转，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/r 。
（3） 每分钟进给量νf 铣刀每旋转1min ，工件沿进给方向移动的距离，单位为mm/min 。
三种进给量的关系为：νf =fn =αf zn 式中αf ——每齿进给量，mm/z ；
n ——铣刀（主轴）转速，r/min ； z ——铣刀齿数。
表二铣削刀的每齿进给量
f （mm/z ）推荐值 （1） 铣削宽度α
e 铣刀在一次进给中所切掉的工件表层的宽度，单位为mm 。
一般立铣刀和端铣刀的铣削宽度约为铣刀的直径的50%～60%左右。
（2） 背吃刀量αp 铣刀在一次进给中所切掉的工件表层的厚度，即工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm 。
（3） 一般立铣刀粗铣时的背吃刀量以不超过铣刀半径为原则，一般不超过7mm,以防止
背吃刀量过大而造成刀具损坏，精铣时约为～0.3mm;端铣刀粗铣时约为2～5mm, 精铣时约为～0.50mm 。
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TA15、TB6两种钛合金材料具有重量轻、强度高、耐热、耐腐蚀、疲劳性能好等一系列
优良的力学、物理性能，成为航空航天、核能、船舶等领域理想的结构材料之一。
但由于该材料价格昂贵，难加工，尤其是铣削加工制造周期长、成本高，制约了它的应用。
而新一代航空产品需要具备更优异的性能新材料、新结构、新工艺被广泛应用。
同时，为了竞争的需
要，研制周期短和制造成本低是取胜的关键，因此，开展对TA15、TB6两种钛合金材料切削加工的研究是必要的，特别是铣削高效加工的探索尤其显得紧迫和重要。
TA15、TB6钛合金材料主要特征
TA15α钛合金是α相固熔体组成的单相合金。
该合金室温强度在930MPa以上，耐热性高于纯钛，组织稳定，抗氧化能力强，500～600 ℃下仍保持其强度，抗蠕变能力强，但不能进行热处理强化。
TB6β钛合金是β相固熔体组成的单相合金。
该合金室温强度在1105MPa 以上，但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
TA15、TB6钛合金的切削加工工艺特性
摩擦系数大，导热系数低，刀尖切削温度高。
钛合金热导率仅为钢的1/4 、铝的1/14 、铜的1/25 , 因而散热慢，不利于热平衡。
切削时产生的切削热都集中在刀尖上，使刀尖温度很高，易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。
弹性模量小。
钛合金的弹性模量只有30CrMnSi的56% ，这说明零件的刚性差，切削
时易产生弹性变形和振动，不仅影响零件的尺寸精度和表面质量，而且还影响刀具的使用寿命；同时造成已加工面的弹性恢复较大，刀具后面摩擦增加导致刀具过快磨损。
化学活性大。
在300℃以上时有强烈的吸氢、氧、氮的特性，造成加工表面易产生脆
硬的化合物，切屑形成短碎片状，使刀具极易磨损。
钛合金化学亲和力较强，极易与其他金属亲和结合。
在加工中切屑与刀具的粘结现象严重，使刀具的粘结和扩散磨损加大。
TA15、TB6钛合金零件切削用量和刀具参数的选择
主要加工方法
钛合金零件的加工余量比较大，有的部位很薄(2～3mm) ，主要配合表面的尺寸精度、
形位公差又较严，因此每项结构件都必须按粗加工→半精加工→精加工的顺序分阶段安排工序。
主要表面分阶段反复加工，减少表面残余应力，防止变形，最后达到设计图的要求。
其主要的加工方法有铣削、车削、磨削、钻削、铰削、攻丝等。
铣削用量及刀具的选择
钛合金结构件中大量应用铣削加工，如零件内外型面。
刀具应选择具有高硬度、高抗弯强度和韧性、耐磨性好、热硬性好、工艺性好、散热性好的材料，主要为高速钢W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YG8、K3O、Y330。
刀具几何参数应以保证刀具强度高、刚性好、锋利为原则，细长比不能过大，并分粗、精加工两种，加工时最好采用顺铣。
铣削刀具参数见表1，常规加工铣削用量见表2。
铣削时必须注入充足的水溶性油质切削液来降低刀具和工件的温度，切削液流量应不小于5L/min ，以延长刀具的使用寿命。
在上述常规加工的基础上，为进一步提高铣削加工效率，我们在强力铣加工中心机床上进行了高效铣削试验，获得了较理想的切削用量、刀具和切削液，铣削用量数据见表3。
通过高效铣削与常规对比可以看出，高效铣削加工比常规加工效率提高了2～4倍，零件表面质量也得到较大的提高，加工周期大大缩短，制造成本相应降低。