鈦合金加工件在加工過程中的注意事項

鈦合金的切削加工屬于強力切削，所以機床刀具主軸要有大的驅(qū)動功率，具有大功率強力切削功能。在航空工業(yè)中，鈦合金構(gòu)件的加工以型腔銑削居多，為便于切屑清除，要管理好冷卻潤滑裝置，為便于切屑清除，要管理好冷卻潤滑裝置，使大量高壓冷卻潤滑劑直接噴香刀具切削刃。這樣，一方面冷卻刀具，另一方面可更好地及時把切屑沖出加工區(qū)，以免切屑遭多次切割而降低刀具壽命，擦傷加工面。為使機床具有大功率切削功能，德國Heller公司有針對性地設(shè)計、不知機床結(jié)構(gòu)和坐標(biāo)軸結(jié)構(gòu)，并配用了剛度極好的強力切削擺動單元安裝刀具主軸，使機床在垂直、水平和空間任意角度都能產(chǎn)生同樣的切削功率。

鈦合金的特性是強度高、導(dǎo)熱性差。為了能達到像加工鋁那樣的切削效率，要盡可能提高切削參數(shù)，即加大金給和切深，從而導(dǎo)致加工切削力增大，這可能引起工件和刀具之間產(chǎn)生靜態(tài)偏差，進而引起零件的形狀精度變壞或加工過程不穩(wěn)定，還會加快刀具的磨損。為此，用于鈦合金加工的機床必須具有大功率和盡可能好的靜、動態(tài)特性（靜、動態(tài)剛度高）;還需要配備相應(yīng)的高壓冷卻潤滑設(shè)備，以便在低轉(zhuǎn)速、大扭矩加工情況下及時清除切屑，以減少刀具磨損和減少加工過程中產(chǎn)生的熱量傳給刀具，為了提高機床的剛度，一些機床制造商采用箱中結(jié)構(gòu)或封閉式框架的焊接鋼結(jié)構(gòu);進給軸用大功率進給電機驅(qū)動和高剛度無間隙導(dǎo)向系統(tǒng)，到了加工位置能夾緊，以進一步提高機床剛度;此外，還必須提高包括主軸-刀具-鏈接部位，以及刀柄夾持器在內(nèi)的整個系統(tǒng)在加工過程中的剛度。

除了靜態(tài)剛度外，機床的動態(tài)特性對于卓有成效的鈦合金加工也是起決定性作用。控制加工過程的穩(wěn)定性是一個巨大挑戰(zhàn)。如果機床的剛性低和阻尼特性差，由于切削過程中切削力大、轉(zhuǎn)速較低和激振頻率與機床自身固有頻率相近等動力學(xué)效應(yīng)，可能出現(xiàn)自激振動，導(dǎo)致加工過程振顫。這種顫振除了影響工件表面質(zhì)量（有振紋）外，還會導(dǎo)致機床結(jié)構(gòu)、刀具株洲和刀具產(chǎn)生過載而受損。刀具磨損增大甚至斷裂。加工過程的穩(wěn)定性主要取決于所選用的主軸轉(zhuǎn)速、切深等參數(shù)。使用者要了解機床的性能和可能達到的極限切深，還可以主動積極地對機床采取諸加消振墊、在機床控制裝置里預(yù)先置入?yún)?shù)避開極限切深小的轉(zhuǎn)度范圍等防振措施，以進一步提高機床的抗震性。