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TC4钛合金零件的深槽铣削用跳齿锯片铣刀

文章出处:慷鼎五金责任编辑:yaxun88作者:钛合金加工人气: 发表时间:2020-09-25 11:24 字体大小:【
钛合金具有小的弹性模量和小的导热系数。它是一种典型的难加工材料,尤其是对于深槽切割。图1显示了在钛合金零件上加工宽度为4mm,深度为30mm,长度为300mm的深槽的示例。

深槽铣削加工钛合金零件
图1

对于常见的材料(例如45钢),经常使用高速钢(W18Cr4V)锯片铣刀(φ120×φ40×4,60齿)来加工上述深槽,并将其充分冷却以获得铣削效果好。但是对于TC4钛合金材料,当使用上述锯片铣刀切割深度为30mm的盲槽时,新的锯片在加工第一或第二工件时会磨损,其切削刃会变钝。进行磨削时,切削刃前部的挤压将显着增加,切削区域中的金属变形也将增加。同时,工具的间隙角在磨损后将继续减小,从而增加了工具背面与机加工表面之间的摩擦。切割热量增加,导致切割温度急剧上升。在加工第三部分时,刀齿两侧的刀尖明显烧焦,尤其是刀齿的后部和切屑袋被钛屑卡住,表明在切削过程中发生了严重的挤压。这是由于除了钛合金的导热系数小,钛合金材料和工具材料的摩擦系数大以外,切削温度也迅速上升,并且由于切屑槽不足而导致切屑去除困难。 。为了使上述磨损的刀片锋利,需要完全烧掉烧坏的尖端,并且刀片的直径应为3-4mm。这样,将大大减少工具的锐化次数,从而使齿片槽变小。实践表明,这种锐化后的刀片最多只能加工一个零件。因此,在研究中,我们试图跳过新刀片的齿,以增加铣刀的切屑空间。结果发现,这种方法可以将工具的寿命延长约3倍,每个刀片可以加工5个零件。该工具可以满足科研和试生产的需要,但不能满足批量生产的要求。
我们采用跳过锯片铣刀齿的方法,可以显着提高用于铣削钛合金TC4的锯片铣刀的寿命。该方法可以减小工具与钛合金材料之间的摩擦并增加切屑容纳空间,但是该方法的潜力有限。从生产效率和成本的角度出发,应设计硬质合金(YG15)焊接工具和高速钢(W6Mo5Cr4V2Al)焊接工具。工具结构如图2所示。

加工钛合金的铣刀
图2

如图2所示,刀具前角为6°〜8°,后角为6°,侧边后角为3°〜5°。
使用硬质合金焊接工具和高速钢焊接工具测试上述工件的开槽(切削条件相同)。高速钢焊接工具可加工6个零件,而YD15焊接工具可加工30个零件。综合锯片铣刀和跳齿锯片铣刀,切削量为ap = 7mm,f = 0.3mm / r,v = 26m / min。关系(请参见图3)。

图片3
从图3可以看出,在钛合金的深槽铣削中,刀具的磨损主要与刀具材料有关。对于难加工的钛合金材料,应优先选择细晶粒的硬质合金材料,这样可以大大提高其加工效率。并加工质量。另外,刀具切削部分的结构也很重要。必须考虑齿的大切屑空间并选择合理数量的齿以提高加工效率。因此,我们选择4齿或6齿硬质合金焊接槽铣刀,以满足钛合金深槽批量加工的要求。
实验表明,对于钛合金深槽铣刀,使用跳齿锯片铣刀可以使刀具寿命比传统的锯片铣刀延长三倍;使用YD15硬质合金焊接铣刀可以显着延长刀具寿命。

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