东莞CNC加工厂 在这里介绍适宜于钛合金加工的可大幅提高生产效率及加工质量的先进制造工艺技术——超高速切削加工。

1):超速切削特点及适用范围

东莞CNC加工厂 在超高速切削加工在切削原理上是对传统切削认识的突破,在切削机理上与常规切削不一样,超高速切削有其自身的特点及适用范围。

a.工件温升小减小工件热变形

超高速切削中，产生的热量虽多，但由于切屑从工件上切离的速度快，90%以上的切削热被切屑带走，传给工件的热量很小，工件积累热量极少，因而切削时，工件温度的上升不会超过3℃。

b.切削力低

东莞CNC加工厂 由于切削速度高，使剪切变形区变窄、剪切角增大、变形系数减小和切屑流出速度快，从而可使切削变形减小、切削力降低比常规切削力低30%～90%，刀具耐用度提高70%，特别适合于加工薄壁类刚性差的工件。

c.材料切除率高加工表面质量高

东莞CNC加工厂 在超高速切削时其进给速度可随切削速度的提高相应提高5～10倍，这样，单位时间内材料的切除率可提高3～5倍。另外，随着切削速度的提高，切屑可以被很快切离工件，故残留在表面上的应力很小，由于切削点温度的升高，工件表面鳞刺的高度会显著降低，甚至完全消失。

2):超高速切削钛合金

超高速切削钛合金是在高应变率响应的作用下，改善其加工性能，从而得到高的加工质量。超高速切削钛合金的速度一般控制在150～1000m/min范围。超高速切削钛合金的关键技术除了切削速度外，还有刀具主轴单元及进给单元制造技术、机床支承及辅助单元制造技术、加工测试技术等诸多因素。本文主要就超高速切削钛合金过程中对刀具耐用度、加工效率和加工质量等影响极大的刀具材料重点阐述，以寻求刀具与钛合金的最佳匹配。

a.超高速切削的刀具材料

由于超高速切削的速度比常规切削速度高几倍甚至十几倍，切削温度很高，因此超高速切削对刀具材料提出了更高的要求主要要求。刀具材料应具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。目前国内外用于超高速切削的刀具材料主要有：涂层硬质合金、TiC(N)基硬质合金、陶瓷刀具、聚晶金刚石PCD和立方氮化硼等。

涂层硬质合金刀具涂层刀具是在韧性较好的刀体上，涂履一层或多层耐磨性好的难熔化合物，使刀具既有高的韧性又有很高的硬度和耐磨性，涂层刀具的寿命比未涂层刀具要高2～5倍。

聚晶金刚石刀具天然金刚石刀具因性质较脆，容易沿晶体的理体面破裂，导致大块崩刃，很多场合下已被聚晶金刚石(PCD)代替。PCD是以石墨为原料加入催化剂，经高温高压烧结而成，具有很好的导热性和耐磨性及高的硬度。

聚晶立方氮化硼刀具聚晶立方氮化硼(PCBN)是在高温高压下将微细的立方氮化硼(CBN)材料通过结合相烧结在一起的多晶材料，PCBN刀具既具有CBN的优点，也较CBN易制造，所以PCBN得到了很快发展。PCBN具有很高的热稳定性，可承受1200℃以上的切削温度，且具有很高的硬度和很高的耐磨性。

b.钛合金对刀具材料的要求

东莞CNC加工厂 按照钛合金材料自身的加工特性，要求刀具材料应具有抗变强度高、硬度高、韧性好、热硬性好、耐磨性好及散热性好等性能。

除上述外，由于含钛的刀具材料在高温下很容易与钛合金亲合，所以决不能用合钛的刀具材料。