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与其他大多数金属材料加工相比,钛加工件不仅要求更高,而且限制更多。这是因为钛合金所具有的冶金特性和材料属性可能会对切削作用和材料本身产生严重影响。但是,如果选择适当的刀具并正确加以使用,并且按照钛加工要求将机床和配置优化到状态,就完全可以获得令人满意的高性能和完美结果。
钛的各种属性使之成为具有强大吸引力的零件材料,但其中许多属性同时也影响着它的可加工性。钛具备优良的强度-重量比,其密度通常仅为钢的60%。钛的弹性系数比钢低,因此质地更坚硬,挠曲度更好,钛的耐侵蚀性也优于不锈钢。这些属性意味着钛合金加工过程中会产生较高和较集中的切削力。它容易产生振动而导致切削时出现震颤;它在切削时还容易与切削刀具材料发生反应,从而加剧月牙洼磨损。此外,它的导热性差,由于热主要集中在切削区,因此加工钛金属的刀具必须具备高热硬度。
钛加工件机加工车间发现钛金属难以有效加工,但这种观点并不代表现代加工方法和刀具的发展趋势。之所以困难,部分原因是钛金属加工属于新兴工艺,缺少可借鉴的经验。此外,困难通常与期望值和操作者的经验相关,特别是有些人已经习惯了铸铁或低合金钢等材料的加工方式,这些材料的加工要求一般很低。相比之下,加工钛金属不能采用同样的刀具和相同的速率,并且刀具的寿命也不同,即便与某些不锈钢相比,钛金属加工的难度也仍然要高许多。
加工钛金属必须采取不同的切削速度和进给量以及一定的预防措施。其实与大多数材料相比,钛金属也是一种完全可直接加工的材料。只要钛工件稳定,装夹牢固,机床选择正确,动力合适,工况良好,并且配备具有较短刀具悬伸稳定性是成功的关键所在圆刀片的ISO50主轴,则所有问题都会迎刃而解。
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