鈦合金加工與其他大多數金屬材料加工相比，鈦加工不僅要求更高，而且限制更多。這是因為鈦合金所具有的冶金特性和材料屬性可能會(huì )對切削作用和材料本身產(chǎn)生嚴重影響。但是，如果選擇適當的刀具并正確加以使用，并且按照鈦加工要求將機床和配置優(yōu)化到最佳狀態(tài)，那么就完全可以滿(mǎn)足這些要求，并獲得令人滿(mǎn)意的高性能和完美結果。傳統鈦金屬加工過(guò)程中碰到的許多問(wèn)題并非不可避免，只要克服鈦屬性對加工過(guò)程的影響，就能取得成功。

機械加工鈦的各種屬性使之成為具有強大吸引力的零件材料，但其中許多屬性同時(shí)也影響著(zhù)它的可加工性。鈦具備優(yōu)良的強度-重量比，其密度通常僅為鋼的60%。鈦的彈性系數比鋼低，因此質(zhì)地更堅硬，撓曲度更好。鈦的耐侵蝕性也優(yōu)于不銹鋼，而且導熱性低。這些屬性意味著(zhù)鈦金屬在加工過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較高和較集中的切削力。它容易產(chǎn)生振動(dòng)而導致切削時(shí)出現震顫；并且，它在切削時(shí)還容易與切削刀具材料發(fā)生反應，從而加劇月牙洼磨損。此外，它的導熱性差，由于熱主要集中在切削區，因此加工鈦金屬的刀具必須具備高熱硬度。

穩定性是成功的關(guān)鍵所在

某些機加工車(chē)間發(fā)現鈦金屬難以有效加工，但這種觀(guān)點(diǎn)并不代表現代加工方法和刀具的發(fā)展趨勢。之所以困難，部分是因為鈦金屬加工是新興工藝，缺少可借鑒的經(jīng)驗。此外，困難通常與期望值及操作者的經(jīng)驗相關(guān)，特別是有些人已經(jīng)習慣了鑄鐵或低合金鋼等材料的加工方式，這些材料的加工要求一般很低。相比之下，加工鈦金屬似乎更困難些，因為加工時(shí)不能采用同樣的刀具和相同的速率，并且刀具的壽命也不同。即便與某些不銹鋼相比，鈦金屬加工的難度也仍然要高。我們固然可以說(shuō)，加工鈦金屬必須采取不同的切削速度和進(jìn)給量以及一定的預防措施。其實(shí)與大多數材料相比，鈦金屬也是一種完全可直接加工的材料。只要鈦工件穩定，裝夾牢固，機床的選擇正確，動(dòng)力合適，工況良好，并且配備具有較短刀具懸伸的ISO 50主軸，則所有問(wèn)題都會(huì )迎刃而解——只要切削刀具正確的話(huà)。

東莞cnc加工廠(chǎng)但在實(shí)際銑削加工中，鈦金屬加工所需的條件不容易全部滿(mǎn)足，因為理想的穩定條件并不總是具備。此外，許多鈦零件的形狀復雜，可能包含許多細密或深長(cháng)的型腔、薄壁、斜面和薄托座。要想成功加工這樣的零件，就需要使用大懸伸、小直徑刀具，這都會(huì )影響刀具穩定性。在加工鈦金屬時(shí)，往往更容易出現潛在的穩定性問(wèn)題。必須考慮振動(dòng)和熱。

非理想環(huán)境還包含其它因素，其中之一就是大多數機床目前裝配的是IS040主軸，如果高強度地使用機床，就無(wú)法長(cháng)時(shí)間保持新刀狀態(tài)。此外，如果零件結構較復雜的話(huà)，通常就不易有效夾緊。當然挑戰還不止于此，切削工序有時(shí)必須用于全槽銑、側削或輪廓銑削，所有這些都有可能(但并非必定)產(chǎn)生振動(dòng)及形成較差的切削條件。重要的是，在設定機床時(shí)，必須始終注意提高穩定性以避免振動(dòng)趨勢。振動(dòng)會(huì )造成刀刃崩碎、刀片損壞并產(chǎn)生不可預見(jiàn)和不一致的結果。一種改進(jìn)措施便是采用多級夾緊，使零件更靠近主軸以有助于抵消振動(dòng)。

鈦合金加工由于鈦金屬在高溫下仍能保持其硬度和強度，因而切削刃會(huì )遭遇高作用力和應力，再加上切削區中產(chǎn)生的高熱，就意味著(zhù)很可能出現加工硬化，這會(huì )導致某些問(wèn)題產(chǎn)生，特別是不利于后續切削工序。因此，選擇最佳的可轉位刀片牌號和槽形是加工能否取得成功的關(guān)鍵。過(guò)去的歷史證明，細晶粒非涂層刀片牌號非常適用于鈦金屬加工；如今，具有PVD鈦涂層的刀片牌號更可大大改進(jìn)性能。

精度、條件和正確的切削參數

刀具軸向和徑向上的跳動(dòng)精度也很重要。例如，如果未將刀片正確地安裝到銑刀中，則銑刀周?chē)那邢魅袝?huì )迅速損壞。在切削鈦金屬時(shí)，其它一些因素，例如刀具制造公差不良、磨損和刀具受損、刀柄有缺陷或質(zhì)量差、機床主軸磨損等等，都會(huì )在很大程度上影響到刀具壽命。觀(guān)察結果表明，在所有加工表現不佳的案例中，80%都是由這些因素所造成。盡管大多數人喜歡選用正前角槽形刀具，但事實(shí)上稍帶負前角槽形的刀具能以更高的進(jìn)給去除材料，并且每齒進(jìn)給量可達0.5mm。但是這同時(shí)也意味著(zhù)必須保持最佳穩定狀態(tài)，即機床應非常堅固，且裝夾應極其穩定。

除進(jìn)行插銑(最好使用圓刀片)之外，應盡量避免使用90主偏角，這樣做通常有助于提高穩定性和獲得總體性能，當在淺切深下使用時(shí)尤應如此，在進(jìn)行深腔銑時(shí)，一種值得推薦的做法是通過(guò)刀具接柄而使用長(cháng)度可變的刀具，而不是在整個(gè)工序中使用單一長(cháng)度的長(cháng)刀具。調整切削參數以克服因降低每齒進(jìn)給量而引起的振動(dòng)是傳統的解決方法，但這種方法并不恰當，因為它會(huì )對刀具壽命和切削性能產(chǎn)生災難性影響?？赊D位刀片需要一定量的切削刃倒圓，以增加切削刃強度和獲得更好的涂層粘附力。

東莞cnc加工廠(chǎng)在銑削鈦金屬時(shí)，要求刀具至少以最小的進(jìn)給量工作——通常為每齒0.1mm。如果仍有振動(dòng)趨勢，則刀片損壞或刀具壽命縮短問(wèn)題將不可避免?？赡艿慕鉀Q方法包括精確計算每齒進(jìn)給量，并確保它至少為0.1mm。另外也可降低主軸轉速，以達到最初的進(jìn)給率。如果使用最小的每齒進(jìn)給量，而主軸轉速卻不正確，則對刀具壽命的影響可高達95%。降低主軸轉速通?？商岣叩毒邏勖?。一旦確立了穩定工況，就可相應地提高主軸轉速和進(jìn)給量來(lái)獲得最佳性能。另一種做法是從銑刀中取出一些刀片或選擇含刀片較少的銑刀。