车削钛合金材料的刀具选择

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钛合金的热导性很差，加上切屑与刀具接触长度很短，不利于切削热的导出，以致切削刃区温度高，约比切削45钢高一倍以上。另外，刀具磨损也很严重，一方面钛合金与刀具材料的化学亲和性强，容易和刀具材料中的Ti、Co、C等元素粘结，高温下加重了粘结磨损；另一方面钛合金很容易与空气中的氧和氮化合形成硬而脆的表层，使刀具磨损加剧。

　　此外，由于切屑与刀具前刀面的接触长度只有切削钢时的1/3~1/4，造成切削力集中在切削刃附近，刀具容易崩刃。因此切削钛合金的刀具材料，如采用高速钢，宜采用含钴、铝或高钒高速钢。

　　为提高生产效率，应尽可能使用硬质合金刀具，但应选择与钛合金亲和力小、热导性能良好的高强度细晶粒钨钴类硬质合金，如表1所示：

　　表1 车削钛合金的刀具材料选择

　　为提高切削刃强度和散热能力，宜选用较小的前角和刃倾角。由于钛合金切削时已加工表面弹性恢复大，故后角应取较大值。刀尖应采用圆弧过渡刃，切削刃不许有毛刺、微小缺口或裂纹等缺陷，刀面的粗糙度应在Ra0.2μm以内，以保证排屑流畅和避免崩刃。车削钛合金的刀具几何参数如表2所示：

　　表2 车削钛合金的刀具几何参数选择

　　车削钛合金的速度不宜过高，背吃刀量可以较大，进给量应当适当。进给量过大，会引起切削刃烧损；进给量过小，则导致切削刃在加工硬化层时磨损过快。车削钛合金时，可采用防锈乳化液或极压乳化液冷却润滑。车削钛合金的切削用量选择如表3所示：

　　表3 车削钛合金的切削用量选择

　　注：本表使用条件：刀具材料YG8，工件材料TC4，刀具几何角度前角=5°，后角=10°，主偏角=75°，副偏角=15°，刀尖半径=0.5mm，切削深度=1mm，干式切削。若使用切削液，表中切削速度可适当提高。