關于鈦合金以其強度高、機械性能好和耐腐蝕性能強等特點在航空制造業(yè)中的應用越來越廣泛，隨著鈦合金在飛機上所占比重的不斷增加，鈦合金航空結構件的數控加工效率對航空制造企業(yè)的影響也越來越大。
鈦合金屬于難加工材料，其相對切削性為0.15～0.25，加工效率僅為鋁合金的百分之10，因此鈦合金航空結構件的低加工效率嚴重制約了現代飛機的批量生產。實現鈦合金航空結構件的高 效加工成為了航空制造企業(yè)、數控設備制造商和刀具制造商共同關注的話題。
鈦合金CNC加工廠家解析鈦合金切削加工性能
1、鈦合金切削加工性能
鈦合金具有機械性能好、抗腐蝕性能強以及比重小等特點。但是在加工中，鈦合金的切削加工性能很差，主要表現在以下幾個方面：
(1)大切削力。鈦合金材料強度高，在切削時產生的切削阻力大，導致切削刃口產生大量的切削熱;
(2)導熱率低。鈦合金熱擴散率低，大量的切削熱集中在切削區(qū)域;
(3)刀尖應力大。鈦合金的塑性低，加工產生的切屑ji易彎曲，導致切屑與前刀面的接觸長度短，因此切削刃上單位面積存力增 大，造成刀尖部位應力集中;
(4)摩擦力大。鈦合金的彈性模量小，造成前、后刀面的摩擦加劇;
(5)化學活潑性高。鈦元素在高的切削溫度下，很容易與空氣中的氫、氧、氮等氣體發(fā)生化學反應，形成表面硬層，加速刀具磨損。
2、鈦合金高 效加工設備
為了滿足鈦合金結構件的高 效加工，新型的鈦合金加工設備呈現出如下發(fā)展趨勢：
(1)大扭矩。鈦合金強度高，加工中切削力非常大，鈦合金加工機床的一個明顯特點就是主軸扭矩和擺角扭矩大。
(2)電主軸的應用。大功率、大扭矩的電主軸已應用于鈦合金加工?！ ?/p>
(3)臥式加工中 心應用于鈦合金加工。臥式加工中 心排屑方便，有利于提高加工效率和加工質量，可交換工作臺易于實現多工位加工并組建柔性生產線，提高設備利用率。
(4)高壓內冷。鈦合金加工中切削熱集中在刀尖，易造成刀具磨損或損壞，高壓內冷可準確噴到切削區(qū)域帶走切削熱。
3、鈦合金高 效加工刀具
鈦合金的切削加工性較差，傳統(tǒng)加工方式切削速度一般不超過60m/min。鈦合金的粗加工主要是以大切深、低轉速、低進給的方式來獲得zui大的金屬去除率；精加工采用PVD涂層硬質合金刀具進行小切寬、大切深的高速銑削獲得高 效切削。因此鈦合金加工刀具主要圍繞如何在強 力切削時避免振顫、減小切削力和降低切削溫度等方面進行改進。
4、鈦合金高 效加工刀具
（1）鈦合金面銑加工：對鈦合金零件進行面銑加工時，采用小切深、大進給的銑削方式獲得高 效加工。大進給銑削的原理是通過減小刀具主偏角，使刀具在很高的進給下仍然能保持很小的切屑厚度，以減小高進給時的切削力，實現在低切削速度下獲得很大的進給量，增加單位切深下的金屬切除率。同時切削力部分垂直向上，切向力較小，消耗的功率也較小，該加工方法對機床的功率和剛性要求不高，應用非常廣泛。
（2）鈦合金槽腔加工：槽腔是鈦合金航空結構件的一個主要特征，材料去除率高，工作量大，因此槽腔加工是實現鈦合金零件高 效加工的關鍵(見圖1)。大切深、低轉速、低進給的強 力切削以獲得zui大金屬去除率是鈦合金粗加工的有效方法。目前粗加工鈦合金的強 力銑削刀具以玉米銑刀的效率zui高而得到廣泛采用。
