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TC4鈦合金零件的深槽銑削用跳齒鋸片銑刀

文章出處:慷鼎五金責任編輯:yaxun88作者:鈦合金加工人氣: 發表時間:2020-09-25 11:24 字體大小:【
鈦合金具有小的彈性模量和小的導熱系數。它是一種典型的難加工材料,尤其是對于深槽切割。圖1顯示了在鈦合金零件上加工寬度為4mm,深度為30mm,長度為300mm的深槽的示例。

深槽銑削加工鈦合金零件
圖1

對于常見的材料(例如45鋼),經常使用高速鋼(W18Cr4V)鋸片銑刀(φ120×φ40×4,60齒)來加工上述深槽,并將其充分冷卻以獲得銑削效果好。但是對于TC4鈦合金材料,當使用上述鋸片銑刀切割深度為30mm的盲槽時,新的鋸片在加工第一或第二工件時會磨損,其切削刃會變鈍。進行磨削時,切削刃前部的擠壓將顯著增加,切削區域中的金屬變形也將增加。同時,工具的間隙角在磨損后將繼續減小,從而增加了工具背面與機加工表面之間的摩擦。切割熱量增加,導致切割溫度急劇上升。在加工第三部分時,刀齒兩側的刀尖明顯燒焦,尤其是刀齒的后部和切屑袋被鈦屑卡住,表明在切削過程中發生了嚴重的擠壓。這是由于除了鈦合金的導熱系數小,鈦合金材料和工具材料的摩擦系數大以外,切削溫度也迅速上升,并且由于切屑槽不足而導致切屑去除困難。 。為了使上述磨損的刀片鋒利,需要完全燒掉燒壞的尖端,并且刀片的直徑應為3-4mm。這樣,將大大減少工具的銳化次數,從而使齒片槽變小。實踐表明,這種銳化后的刀片最多只能加工一個零件。因此,在研究中,我們試圖跳過新刀片的齒,以增加銑刀的切屑空間。結果發現,這種方法可以將工具的壽命延長約3倍,每個刀片可以加工5個零件。該工具可以滿足科研和試生產的需要,但不能滿足批量生產的要求。
我們采用跳過鋸片銑刀齒的方法,可以顯著提高用于銑削鈦合金TC4的鋸片銑刀的壽命。該方法可以減小工具與鈦合金材料之間的摩擦并增加切屑容納空間,但是該方法的潛力有限。從生產效率和成本的角度出發,應設計硬質合金(YG15)焊接工具和高速鋼(W6Mo5Cr4V2Al)焊接工具。工具結構如圖2所示。

加工鈦合金的銑刀
圖2

如圖2所示,刀具前角為6°?8°,后角為6°,側邊后角為3°?5°。
使用硬質合金焊接工具和高速鋼焊接工具測試上述工件的開槽(切削條件相同)。高速鋼焊接工具可加工6個零件,而YD15焊接工具可加工30個零件。綜合鋸片銑刀和跳齒鋸片銑刀,切削量為ap = 7mm,f = 0.3mm / r,v = 26m / min。關系(請參見圖3)。

圖片3
從圖3可以看出,在鈦合金的深槽銑削中,刀具的磨損主要與刀具材料有關。對于難加工的鈦合金材料,應優先選擇細晶粒的硬質合金材料,這樣可以大大提高其加工效率。并加工質量。另外,刀具切削部分的結構也很重要。必須考慮齒的大切屑空間并選擇合理數量的齒以提高加工效率。因此,我們選擇4齒或6齒硬質合金焊接槽銑刀,以滿足鈦合金深槽批量加工的要求。
實驗表明,對于鈦合金深槽銑刀,使用跳齒鋸片銑刀可以使刀具壽命比傳統的鋸片銑刀延長三倍;使用YD15硬質合金焊接銑刀可以顯著延長刀具壽命。

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