用金剛石刀具切削加工鈦合金有哪些特點?
發(fā)布日期:2012-10-28 蘭生客服中心 瀏覽:6751
從加工鈦合金的各種刀具材料切削實驗的結(jié)果可以看出,金剛石刀具加工鈦合金的效果最為顯著。這是因為金剛石在鈦中的溶解度比在鐵中小得多,切削時金剛石刀具的擴(kuò)散磨損很小,故用金剛石刀具切削鈦合金有以下特點:
(1)有很高的耐用度:用硬質(zhì)合金刀具和金剛石復(fù)合片刀具車削鈦合金棒料,采用的車削用量為 Vc=56 m/min、αp=1 mm、f=0.05 mm/r,用硬質(zhì)合金刀具車削時,刀具很快就磨損了,切下的切屑體積僅有0.07 cm3;而在相同的磨損條件下,金剛石車刀卻能切下多得多的切屑,切屑體積高達(dá)132 cm3,是硬質(zhì)合金刀具的1885倍。通過切削鈦合金試驗,在相同的條件下,刀具材料磨損量最大的是氧化鋁基陶瓷,其次是硬質(zhì)合金,磨損量最小的是金剛石。
(2)有很高的導(dǎo)熱性:鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)為5.44~10.47W/(m.K),是45號鋼的1/5~1/6,而金剛石的導(dǎo)熱系數(shù)非常高,達(dá)146.5 W/(m.K),是45號鋼的3倍、硬質(zhì)合金的1.7~7倍,加上金剛石硬度高,切削刃可磨得非常鋒利,切削時產(chǎn)生的切削熱較少,刀具又能傳出很大部分切削熱。因此用金剛石刀具加工鈦合金的切削溫度低。
(3)允許較高的切削速度:用YG類硬質(zhì)合金加工TC4鈦合金時,切削速度一般采用Vc=20~50 m/min;而用金剛石刀具在沒用切削液干切時采用Vc=100 m/min,濕切時可高達(dá)Vc=200 m/min,比硬質(zhì)合金高出好幾倍,且刀具幾乎看不出有多少磨損。
(4)粘結(jié)和擴(kuò)散磨損最。河糜谇邢麾伜辖鸬母鞣N刀具材料中,金剛石與鈦合金間產(chǎn)生粘結(jié)和擴(kuò)散的可能性最小,即切削時刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損和擴(kuò)散磨損最小。
實踐證明,精切鈦合金時以金剛石刀具最佳,粗加工時以YG類硬質(zhì)合金濕切為好。金剛石刀具的幾何參數(shù)是γ0=-5°、α0=17°、κr=30°、κ´r=20°、λs=0°,rε=0.1 mm;切削用量是Vc=80~90 m/min,αp =0.2~0.4 mm,f=0.05~0.07 mm/r。
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