在对TC4(Ti-6Al-4V)钛合金进行初步加工试验时,采用保守且系统的方法至关重要。此策略可有效防止刀具立即失效,帮助收集刀具磨损数据,并保持工件表面完整性。初始切削速度应保持在低至中等范围内,同时优先优化其他关键参数。
对于标准未涂层或PVD涂层的硬质合金刀具,建议的起始速度为50至70 SFM(15至21 m/min)。
粗加工阶段:从该范围的低端开始,大约50-60 SFM(15-18 m/min)。此阶段的重点是延长刀具寿命与保持稳定性,因为高材料去除率会带来显著的热量与切削力。
精加工阶段:可谨慎提高至60-70 SFM(18-21 m/min)。较小的切削深度会降低热量与载荷,从而允许更高的速度以获得更好的表面光洁度。
需要理解的是,切削速度只是其中一个变量。成功的测试依赖于平衡的参数组合:
每齿进给量(fz):保持一致、正向的切屑厚度。对于直径1/2英寸(12mm)的刀具,建议起始值为0.08-0.12 mm/齿(0.003-0.005英寸/齿)。进给量过低会导致摩擦与加工硬化,过高则会增加刀具负载并生成厚且难以排出的切屑。
轴向切深(ap):可以相对更激进,因为其对刀具压力的影响小于径向切深。在开槽加工中可使用全刀宽;在侧铣中,起始点可设为刀具直径的1.5倍。
径向切深(ae):这是控制热量与载荷的关键参数。建议从刀具直径的20-30%开始,能让刀具有更多时间处于空气/冷却液中,从而有效防止热积聚。
初始试验作为基准测试。运行数分钟后,检查刀具磨损并观察切屑情况。若刀具无明显磨损且切屑呈健康的银色或稻草色,则可开始结构化优化。保持其他参数不变,将切削速度逐步提高5-10 SFM(1.5-3 m/min),并在每次增速后密切监控刀具磨损。目标是找到在经济刀具寿命内的最高速度点,避免进入快速失效区间。这种经验化测试方法是我们钛合金CNC加工服务在新零件开发阶段的重要步骤。
上述起始范围假定刀具夹持稳固、机床刚性良好且具备高压冷却功能。如条件不满足,应从更低速度起步。此外,特定刀具几何形状与先进涂层(如AlTiN)可允许略高的起始速度,但在初次试验时,保守方案始终是最安全的选择。我们精密加工服务的专业经验,正是基于对参数相互作用的深入理解,确保从首次试切开始就获得成功结果。