對于不銹鋼，鈦合金，高溫合金材料等材料的機加工

夕凡

加工這些材料時　，我們的刀具，切削參數需要注意哪些?

養豬東籬下

選擇刀具時,鈦合金與高溫合金可以歸為一類,不銹鋼另外歸一類.
這個問題說起來挺復雜的,因為車\鉆\銑要分開講.
舉個我們選擇刀具和切削參數的例子:
/ J5 n& a5 ~& i) B1 \- Y4 w, E鉆孔直徑17.5毫米,d=7,材料GGG40.
# D5 B: I: l, Q, W. J! ~1.根據應用預選刀具組(整體硬質合金/機夾式)
" \9 d7 D3 {! y6 o) k+ }2.根據刀具類型/需求選擇材質
2 A* q/ N" k& P6 r3.鉆削刀具/刀片的詳細選擇(刀具規格,尺寸等)
6 S1 _, r) I! F4.根據工件材料和所選的鉆頭類型/直徑來選擇理想的切削參數
結果:HPM SE模塊化鉆頭,材質KC7315,切削速度40-60m/min,每轉進給0.21-0.37mm/r.
; D/ P) f5 ]1 i* H
3 }$ ^# J& h0 n" G' W) N2 Q1 N) `如果不對照樣本，似乎不容易理解.

夕凡

版主,那先來說說鉆吧 ，我這鉆比較多，對于一把鉆頭前角應該比一般的鋼件大還是小？
為什么？
: _9 v. F1 R9 M% Y- v( d4 p
5 a# B- S4 ~- O5 N; @后角呢？等等，我們需要注意的地方

養豬東籬下

目前我手上的資料很少,公司的技術培訓也要等到下個月.所以,目前我只能從"旋轉刀具"樣本中對刀具材質進行選擇.
kc7020,PVD-TiN涂層細顆粒硬質合金,耐磨性高,很高的刃口強度;特別適用于DRILL-FIX DFR外側刀片;用于較高的切削速度;不銹鋼的第一選擇;也適用于高溫合金和鈦合金.
5 E3 |; K. B. H. w1 g3 J還有幾種硬質合金也具有類似的特性,我不全部寫出.

至于鉆頭角度,說實在的,我自己的理解也不深刻,不敢隨便說什么.下面這篇文章是我從網上搜到的.你看看有沒有用.
' x! r6 s5 C3 V* b' K' H
高溫合金是指以鎳、鈷、鈦等為基，能在６００°c 以上的高溫及一定應力作用下長期工作的 一類金屬材料。隨著冶金技術的不斷發展，使高溫合金的綜合性能得以進一步提高，具有更高的強度、硬度、抗氧化、抗腐蝕能力。同時也增加了這些金屬的加工難度。２高溫合金加工特點對于鎳合金、鈦合金以及鈷合金等高溫合金來說，耐高溫的特性直接提高了加工難度。在加工時的重切削力和產生的高溫共同作用下，使刀具產生碎片或變形，進而導致刀具斷裂。此外，大多數此類合金都會迅速產生加工硬化現象。工件在加工時產生的硬化表面會導致刀具切削刃在切深處產生缺口，并使工件產生不良應力，破壞加工零件的幾何精度。加工鈦合金同樣面臨這些問題。盡管加工鈦合金所需的切削力只比鋼稍微高一點，但由于鈦合金的特殊性能，使加工它比加工同等硬度的鋼要困難得多。主要有以下幾點：１〕鈦合金和其它高溫合金一樣，也容易產生加工硬化；２〕鈦基合金導熱能力很低，使加工時產生的所有熱量幾乎都集中在切削刃上；３〕鈦合金的彈性模量很小，尤其是在重切力削時，使工件容易受刀具偏移和震動的影響；４〕最嚴重的是鈦合金比其它高溫合金化學性能都要活潑，這一點使鈦合金工件在加工時很容易與刀具發生化學反應，從而導致工件產生縮孔。因為以上原因，加工耐高溫合金需要特殊的加工技術，以下介紹一些加工工藝注意事項。３工藝方法（１）盡量在硬化期前加工合金許多類鎳合金和鈦合金都有硬化期，這意味著合金的硬度在熱處理后急劇上升，使晶相排列發生變化，強度提高，研磨性提高，因而加工難度也就增大，因此，我們應該在合金硬度較小的階段加工，典型方法是：最好在固融退火條件下將工件加工到接近最終尺寸，然后再熱處理強化，在硬化期后，如果表面精度已經達到要求，只需要進行最后的精整工序。（２）使用鋒利的銳角切刃的刀具同樣的原因，輕微磨過的切刃或者鋒利的銳角切刃提高加工效率。鈍角刀刃會導致切削力增加、積屑、材料撕裂、變形、使表面精度降低。因為銳角刀刃強度較低，較易發生崩刃，所以在對表面要求較低的粗加工中，應該使用輕微磨過的切刃，銳角刀刃則用于精加工。（３）使用強度高的幾何外形的刀具只要加工要求允許，就應該盡可能使用刀尖半徑較大的刀具。較大的刀尖半徑，可以使更多的刀刃投入切削，減小了每一點的受力，從而可以避免由于局部應力集中而導致的刀具斷裂。（４）采取提高鋼度措施的刀具加工過程中，刀具振動會影響工件表面精度和刀具壽命，而提高刀具鋼度可以減少振動，同時鋼度提高也有利于保證嚴格的公差要求。（５）防止工件偏移鈦合金的柔韌性相對較大，因此需要采取一些特殊措施防止工件的移動。比如使用填充金屬或者特殊的夾具。（６）在鉆削加工中，采用較大的導程角大的導程角有助于盡量減少刀具缺口，特別是在切削深度線位置，由于有更多的刀刃參加了切削，刀具損壞的可能性也就相應降低。（７）當走刀次取大于１時，改變切削深度切削深度線位置的缺口是由于工件表面引起的，在重復的走刀路徑上使用不同的切削深度，工件的材料就可以接觸到刀刃的不同部位，從而分散了損壞的可能性。４切削刀具目前用來加工高溫合金刀具種類很多。主要有：（１）金剛石刀具和CBN刀具在加工高硬度合金（包括超耐熱合金）時，經常要使用CBN刀具。比如，在對Lnconel７１８進行精加工或半精加工時，使用CBN刀具效果很好。盡管CBN的價格相對較高，但是它們提高的耐磨性是物有所值的。CNN刀具的高硬度和高熔點使它可以承受住加工時產生的高溫高壓，保證切削刃的鋒利。（２）陶瓷刀具普通的陶瓷刀具，氯化硅刀具、氧化鋁刀具都能夠用來加工耐高溫合金。由于陶瓷刀具對已加工表面產生不良影響，陶瓷刀具一般只能用于粗加工。不過，一些硬度高的陶瓷刀具可以用于半精加工。AL２O３—TiC硬陶瓷刀具可以承受很高的加工速度。但是這種材料的刀具更易于產生切削深度線處的缺口和碎片，尤其是在加工表面帶有砂垢的鑄件時，更容易產生這種現象。氯化硅、硅鋁氧氮聚合材料及碳化硅陶瓷刀具強度較高，不至于產生切深線處缺口和刀刃碎片現象。但硬度還是比較低而且化學性能比較活潑。如果使用硅鋁氧氮聚合材料及碳化硅陶瓷刀具的話，切削速度可以提高５００sfm，而使用AL２ O３—TiC陶瓷刀具則可以將切削速度提高到８２０sfm。鈦合金的粗加工也用到陶瓷刀具，使用它們來代替燒結的硬質合金刀，允許將速度提高７５％。（３）涂層硬質合金刀具通過化學汽相沉積（CVD）或物理汽相沉積（PVD）處理的涂層刀具應用越來越廣。CVD涂層刀具用于加工幾種硬度相對較低的鐵基、鎳基超耐熱合金，比如：Monels、Inconel６００和 Inconel６２５合金。通常鈦基涂層效果很好，如氯化鈦和碳化鈦涂層，但是在合金極其活潑的特殊環境中，鋁２０３涂層刀具是最佳選擇。這類刀具的基礎層金屬強度很高，可以防止出現缺口和崩刀，一般來說CVD涂層刀具主要用于化學性質較活潑的金屬。然而加工鈦合金和超耐熱合金更常用PVD涂層刀具。PVD涂層比較薄而且光滑，它們附著在硬質合金上同時還會產生一種殘余應力，這種應力有利于提高刀具的抗破壞性能。較CDV刀具、PVD更加緊密的貼于刀具上，更有利保持鋒利的切削刃外形。這意味著PVD涂層刀具程度天生就比CDV刀具更高。PV D刀具抗磨性好，化學性質穩定，不易產生積屑瘤。由于以前存在的適應性以及標準化問題已經得到解決。使用最多的PVD刀具，采用超細顆粒基層金屬可以防止變形，并能提高強度和韌性。涂層材料首選氧化鈦。其它的涂層材料在不同的應用中都有各自不同的優勢，氮碳化鈦涂層可以延長刀具的壽命。這些刀具的允許切削速度據實際情況而定，對鎳基或鈷基合金等切削難度最大的金屬進行粗加工時，切削速度最低為５０sfm。對低硬度合金進行精加工時切削速度較高，為５００ sfm。加工鈦合金時甚至高達６００sfm。（４）無涂層硬質合金刀具硬質合金仍然是最常用的刀具材料，含鈷量６％刀具用于粗加工，含鈷６％的超細顆粒刀具用于半精加工和精加工。對于超負荷粗加工，則要使用含鈷量為１０％的刀具。硬質合金刀具的正前面刀刃更適合于降低切削力，抗變形能力差，所以一般很少使用高速鋼刀具來加工高熔點高硬度合金。不過，在一些加工條件極其惡劣的特殊情況下使用它們，效果也會不錯。５結束語本文對高溫合金、特別是鈦合金的特性 和加工性能進行分析和論證。

夕凡

講的比較詳細了，謝謝版主了，需要消化一下

樂樂爸

對于不銹鋼，鈦合金，高溫合金材料等材料的機加工
  L  f! `  B7 H4 J) g, G7 a% _不銹鋼為一類，鈦合金、高溫合金一類，樣本上都有參數的

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謝謝各位大俠的指點，受益匪淺啊，謝了