鈦合金CNC加工工藝包含以下幾個重要方面:
一、切削加工工藝
刀具選擇
由于鈦合金的高強度、低熱導率和化學活性高等特點,刀具的選擇至關重要。一般選用硬質合金刀具,如鎢鈷類(YG)或鎢鈦鈷類(YT)刀具。這些刀具具有較高的硬度和耐磨性,能夠承受鈦合金加工時的高切削力。對于一些高精度要求的加工,也可選用聚晶金剛石(PCD)刀具,其切削刃鋒利,能實現(xiàn)更精細的加工。
切削參數(shù)設定
切削速度:鈦合金的切削速度相對較低,因為其導熱性差,過高的切削速度會產生大量熱量,導致刀具磨損加劇和工件表面質量下降。通常,粗加工時切削速度在 30 - 60m/min,精加工時可適當提高到 60 - 100m/min。
進給量:根據(jù)加工精度和表面粗糙度要求調整。粗加工時進給量可較大,一般為 0.1 - 0.3mm/r,精加工時則減少到 0.05 - 0.15mm/r,以獲得較好的表面質量。
切削深度:粗加工時切削深度較大,可達 1 - 3mm,以快速去除余量;精加工時切削深度較小,在 0.1 - 0.5mm 之間。
二、銑削加工工藝
銑削方式
采用順銑方式能獲得較好的加工效果。順銑時,刀具的切削力方向與工件進給方向相同,有利于減少刀具磨損和提高表面質量。在銑削鈦合金時,順銑可以降低切削溫度,減少切削力對工件的影響。
銑削刀具路徑規(guī)劃
合理規(guī)劃刀具路徑可以提高加工效率和質量。例如,采用分層銑削的方法,在粗銑時先去除大部分余量,再進行精銑。對于復雜形狀的工件,采用環(huán)切或行切的方式,要注意避免刀具在加工過程中的突然轉向,以免造成刀具磨損和工件表面質量問題。
三、鉆削加工工藝
鉆頭選擇
一般選用硬質合金鉆頭,并且鉆頭的頂角要比加工普通金屬時大,通常為 130° - 140°。這種較大的頂角可以減少鉆頭與工件的接觸面積,降低切削力,提高鉆孔的精度和效率。
鉆削參數(shù)
鉆削速度較低,一般在 10 - 30m/min,進給量根據(jù)鉆頭直徑和加工要求而定,通常在 0.05 - 0.2mm/r 之間。同時,為了防止鉆孔時產生的熱量使鉆頭過熱,需要采用適當?shù)睦鋮s潤滑方式,如使用專用的鈦合金切削液。
四、冷卻潤滑工藝
冷卻潤滑的重要性
由于鈦合金的加工特性,冷卻潤滑在整個 CNC 加工過程中非常關鍵。它可以降低切削溫度,減少刀具磨損,提高加工表面質量。