钛合金切削溫度對切削材質影響?19.用金剛石刀具切削加工钛合金有哪些特點?,我來為大家講解一下關于钛合金切削溫度對切削材質影響?跟着小編一起來看一看吧!
19.用金剛石刀具切削加工钛合金有哪些特點?
從加工钛合金的各種刀具材料切削實驗的結果可以看出,金剛石刀具加工钛合金的效果最為顯著。這是因為金剛石在钛中的溶解度比在鐵中小得多,切削時金剛石刀具的擴散磨損很小,故用金剛石刀具切削钛合金有以下特點:
(1)有很高的耐用度:用硬質合金刀具和金剛石複合片刀具車削钛合金棒料,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132 cm3,是硬質合金刀具的1885倍。通過切削钛合金試驗,在相同的條件下,刀具材料磨損量最大的是氧化鋁基陶瓷,其次是硬質合金,磨損量最小的是金剛石。
(2)有很高的導熱性:钛合金的導熱系數為5.44~10.47W/(m.K),是45号鋼的1/5~1/6,而金剛石的導熱系數非常高,達146.5 W/(m.K),是45号鋼的3倍、硬質合金的1.7~7倍,加上金剛石硬度高,切削刃可磨得非常鋒利,切削時産生的切削熱較少,刀具又能傳出很大部分切削熱。因此用金剛石刀具加工钛合金的切削溫度低。
(3)允許較高的切削速度:用YG類硬質合金加工TC4钛合金時,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幹切時采用Vc=100 m/min,濕切時可高達Vc=200 m/min,比硬質合金高出好幾倍,且刀具幾乎看不出有多少磨損。
(4)粘結和擴散磨損最小:用于切削钛合金的各種刀具材料中,金剛石與钛合金間産生粘結和擴散的可能性最小,即切削時刀具産生粘結磨損和擴散磨損最小。
實踐證明,精切钛合金時以金剛石刀具最佳,粗加工時以YG類硬質合金濕切為好。金剛石刀具的幾何參數是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。
20.切削加工钛合金的實例有哪些?
(1)将145 mm×65 mm的钛合金車成圓棒,在Vc=56m/min、αp =2 mm、f =0.1 mm/r的情況下,開始用YG8硬質合金刀具,隻車下0.7 cm3體積的切屑。後改用金剛石複合刀片的車刀,切下切屑的體積達143 cm3,為硬質合金刀具的204倍,且後刀面磨損很小。又如,用天然金剛石刀具,在幹式切削時,在Vc=100 m/min的條件下,切削30 min後,刀具幾乎沒磨損。在有切削液的條件下,切削速度可達200 m/min。
(2)銑削TB2钛合金,刀具材料為YS30硬質合金,在Vc=100~150 m/min、αp =0.2~0.5 mm、αf =0.06~0.08mm/z的條件下,切削十分輕快,刀具磨損很小。
(3)對TC4钛合金車外圓和内孔,采用YM052硬質合金為刀具材料,在Vc=70~120 m/min、αp =1~2 mm、f=0.2 mm/r的條件下,刀具磨損比較小,而且表面粗糙度Rn可達0.8μm。
(4)在TC4钛合金上加工M185×3的螺紋,螺紋為50mm長。采用YM051超細顆粒硬質合金車刀,刀具可車5~6件。
(5)用不同切削速度加工TC4钛合金時,切削條件為:γ0=3°,α0=14°,κr =κ´r =45°,rε=1 mm,f=0.16 mm/r,tip=1 mm,切削速度分别為30 m/min、60~70 m/min和90~100m/min,結果是:低速時YS2有很高的耐磨性,在高速時,YD15的耐磨性高于YS2。
(完)
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