难加工材料的高效切削

1、1 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19971难加工材料高效加工探讨难加工材料高效加工探讨 伊斯卡刀具公司伊斯卡刀具公司 吴吴 江江2 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19972机械制品：机械制品： 多功能、高功能、小型化、微细化多功能、高功能、小型化、微细化制品材料：制品材料： 高硬度、高韧性、高耐磨性高硬度、高韧性、高耐磨性 3 ISCAR 03, Tech SeminarNEW

2、LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19973航空业：航空业： 喷气发动机：重量、高温强度（在高喷气发动机：重量、高温强度（在高温下抵抗变形的能力，使用的平均温温下抵抗变形的能力，使用的平均温度以每年华氏度以每年华氏1616度的速率增加）度的速率增加）高温合金高温合金 4 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974高温合金材料高温合金材料变形高温合金变形高温合金铸造高温合金铸造高温合金粉末冶金高温合金粉末冶金高温合金弥散强化高温合金弥散强化

3、高温合金金属间化合物高温合金金属间化合物高温合金低膨胀、高弹性与恒弹性高温合金低膨胀、高弹性与恒弹性高温合金 5 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19975变形高温合金 可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-2531320，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗腐蚀性能的一类合金。成分：以铁和镍为基体，合金化程度较高的一类高温合金性能：高温强度、抗氧化性和抗腐蚀性能优良，综合性能 （疲劳性能、塑性，组织稳定性等）良好。应用：高性能涡轮盘及涡轮转子结构件、航空航天发动机的热端部

4、件及工业燃气轮机、能源、化工等部门所需耐蚀材料。 6 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19976表一 变形高温合金合金牌号使用温度及强度用途GH4706650 涡轮发动机、燃气轮机、核工业Fe-Ni基高温合金GH4698800 承力零件、Waspaloy合金相当GH4742800 550-800温度范围和高应力下工作的涡轮盘、轴承力环，紧固件等GH4738870 各种发动机中GH4169-253760航空、航天、核能、石化工业广泛的零件12411517mpaGH4141-196850燃汽涡

5、轮部件10781470mpaGH4586-196850燃汽涡轮部件12501500mpaGH4030火焰筒、燃气导管、加力筒体、稳定器、高温氧化气氛下的结构件GH4039火焰筒、加力燃烧器等GH4099加力筒体、锥体、支板、扩散机匣等高温承力结构件GH6188导向叶片、涡流板、法兰盘GH6605环形燃烧室、紧固件、封严片GH2150燃烧室外套、压气机叶片等高温氧化气氛下的结构件GH4648火焰筒、燃烧室封严环等高温抗腐蚀承力件7 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19977铸造高温合金铸造高

6、温合金: 用母合金锭重熔后直接铸造成形零件的一类用母合金锭重熔后直接铸造成形零件的一类高温合金高温合金(如如K3）成分：成分： 铁基、镍基、钛基和以铬为主要元素的铸造铁基、镍基、钛基和以铬为主要元素的铸造高温合金，具有更高的合金化元素含量高温合金，具有更高的合金化元素含量性能：在高温及氧化腐蚀环境中性能优异使用温性能：在高温及氧化腐蚀环境中性能优异使用温度度700-1300 应用：增压器涡轮、精铸叶片等应用：增压器涡轮、精铸叶片等8 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19978粉末冶金高温合

7、金粉末冶金高温合金 高温合金粉末经等静压成形或热等静压后再经锻高温合金粉末经等静压成形或热等静压后再经锻造成形生产工艺制造出粉末高温合金产品造成形生产工艺制造出粉末高温合金产品性能：性能： 粉末颗粒细小、冷却速度快、从而成分均匀、无粉末颗粒细小、冷却速度快、从而成分均匀、无宏观偏析，而且晶粒细小，热加工性能好，合金的屈宏观偏析，而且晶粒细小，热加工性能好，合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。服强度和疲劳性能有较大的提高。应用：应用： 航空发动机盘件，环形件等高温转动部件，高推航空发动机盘件，环形件等高温转动部件，高推重比发动机涡轮盘压气机盘和涡轮档板重比发动机涡轮盘压气机盘和涡轮档板 如：如

8、：FGH95FGH95、FGH96FGH96、FGH97FGH97 9 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19979弥散强化高温合金弥散强化高温合金 利用机械合金化方法，将具备极高热稳定性的，纳米级利用机械合金化方法，将具备极高热稳定性的，纳米级（30nm）氧化物粒子，均匀弥散（间距）氧化物粒子，均匀弥散（间距100nm）于）于Ni，Fe，Cu及及A1基等合金基体中，作为高温强化相，克服了基等合金基体中，作为高温强化相，克服了传统高温合金强化相在高温（传统高温合金强化相在高温（1000以上）

9、的粗化或溶解以上）的粗化或溶解造成的强化作用消失。造成的强化作用消失。性能：纳米粒子的强化作用甚至可以保持到接近合金的熔性能：纳米粒子的强化作用甚至可以保持到接近合金的熔点是点是1000-1400超高温使用的最佳材料如：超高温使用的最佳材料如：MGH2956、MGH4754应用：航空发动机导向叶片、燃烧室内衬和尾喷管应用：航空发动机导向叶片、燃烧室内衬和尾喷管 10 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199710金属间化合物高温合金金属间化合物高温合金 Ti-Al-Mo-Cr-V钛合金钛合金

10、 TC4即即Ti-641-4V钛合金钛合金 11 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199711钛合金种类 型TA Ti-5Al-2.5Sn TA7 型TB Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al TB2 +型TC Ti-6Al-4V TC4 铸造钛合金ZT加工性能：钛合金材料化学活性大，导热系数小，弹性模量小，刚性差，加工易变形，切削温度高，单位面积切削力大，冷硬现象严重。降低了刀具耐用度；600以上温度时，表面形成氧化硬层，对刀具有强烈的磨损作用；塑性低、硬度高，使剪切角增大，切屑与前刀面接

11、触长度很小，前刀面上应力很大，刀刃易发生破损；弹性模量低，弹性变形大，接近后刀面处工件表面回弹量大，所以已加工表面与后刀面的接触面积大，磨损严重。12 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199712航空高温合金的分类与例钴基铁基镍铁基高温合金镍基Inconel718Inconel706Hastelloy xInconel 600WaspoloyRene N4MAR-M-247MAR-M509 X40Haynes188Fsx-414A-286DiscaloyHaynes 55613 ISCAR

12、 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199713 航空常用材料高温合金 （如：Inconel 718)不锈钢 （如：15-5PH)铝合金 （如：Al7075)钛合金 （如：Ti6Al4v)14 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199714密度0高温合金钢钛合金铝合金24681087784527g/mm315 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISC

13、AR All rights reserved 199715弹性模量0高温合金钢钛合金铝合金501001502002502002104527Gpa16 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199716 硬度（HRC）0102030405015-5 PHInco 718Ti 6-4707517 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199717强度01400Inco 71815-5 PHTi 6-4

14、7075MPa18 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199718强度重量比0102030Inco 71815-5 PHTi 6-47075psi19 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199719高温性能7506004001501200050010001500deg.cInco 71815-5 PHTi 6-47075Ni-base镍基合金：氧化增强（MA754）最佳的相（CMSX4）2

15、0 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199720高温合金材料难加工的主要原因高温合金材料难加工的主要原因：材料中含有高熔点合金元素，如钛、镍、钴、钨、钒等材料中含有高熔点合金元素，如钛、镍、钴、钨、钒等它们相互结合，或与氧、硼、碳等元素相结合，形成高它们相互结合，或与氧、硼、碳等元素相结合，形成高硬度的化合物（颗粒）加剧刀具磨损硬度的化合物（颗粒）加剧刀具磨损材料本身的强度（特别是高温强度）和硬度高、韧性大、材料本身的强度（特别是高温强度）和硬度高、韧性大、加工时表面塑性变形产生严重的加工

16、硬化，使切屑强韧，加工时表面塑性变形产生严重的加工硬化，使切屑强韧，因此切削力大，切削温度高因此切削力大，切削温度高有些难加工材料（如钛合金）化学活性大，与刀具材料有些难加工材料（如钛合金）化学活性大，与刀具材料的化学亲和力强，使刀具容易产生粘结磨损和扩散磨损，的化学亲和力强，使刀具容易产生粘结磨损和扩散磨损，而加快刀具磨损而加快刀具磨损刀具与工件间摩擦强烈而导热性差刀具与工件间摩擦强烈而导热性差 21 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199721高温合金加工性 极低的热传导性 导热到切削

17、工具 高的热容量 外力切削导致高温合金产生热量 切削温度高50%可切削加工性5-20%切削力大2-3倍加工硬化严重，比基体高50-100% 22 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199722刀具的破损刀具的破损刀尖塑性变形刀尖塑性变形边界磨损边界磨损月牙洼磨损月牙洼磨损积屑瘤积屑瘤扩散磨损扩散磨损23 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199723提高难加工材料加工效率的途径提高难加工材

18、料加工效率的途径刀具材料刀具材料刀具几何参数刀具几何参数切削用量切削用量加工方式加工方式工艺系统的刚性工艺系统的刚性24 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199724合理的刀具材料提高加工效率合理的刀具材料提高加工效率25 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199725钴高速钢钴高速钢切削温度645650 硬度（至HRC6770）Co 热稳定性 高温硬度 摩擦系数 高温合金、钛合金、奥氏

19、体耐热钢及其他难加工合金 26 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199726含钴超硬高速钢含钴超硬高速钢 W2Mo9Cr4Co8(M42) HRC6970 铁基高温合金，铸造高温合金、钛合金、超 高强度钢等难加工材料 27 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199727刀具名称 零件材料切削用量刀具材料TC4D=337mm,后刀面磨损钛合金n=25r./min切削长度(mm)ap=0.5

20、mm,(mm)f=0.1mm/rW6Mo5Cr4V2Co81950.14GH132D=40mm,后刀面磨损高温合金n=150r./min切削长度(mm)ap=1mm,W6Mo5Cr4V2Co8(mm)2850.20.3均匀磨损f=0.1mm/rW12Cr4V4Mo2100.20.3沟纹磨损油冷W6Mo5Cr4V2Al1650.2均匀磨损外圆车刀W6Mo5Cr4V2700.250.4沟汶磨损刀具耐用度外圆车刀W6Mo5Cr4V2260.3 钴高速钢刀具的加工效果 28 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights rese

21、rved 199728粉末冶金高速钢粉末冶金高速钢 加工实例1. 立铣刀铣槽，镍基合金，D110mm环 W6Mo4Cr4V5Co5 V=7m/min n=140r/min f=0.025mm/z Vf=14mm/min VB=0.13mm时 12个槽 ASP30粉末 V=10.1m/min n=200r/min f=0.068mm/z Vf=50.4mm/min VB=0.13mm时 36个槽 2. HB321钛合金Ti6Al4V W2Mo9Cr4VCo8 V=53.3m/min 切削长度0.61m ASP60/ASP30 V=53.3m/min 切削长度4.87m和2.74m 29 ISCA

22、R 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199729硬质合金硬质合金细颗粒硬质合金和细颗粒硬质合金和PVD涂层涂层CVD复合涂层、复合涂层、 MTCVD涂层、涂层、 涂层陶瓷涂层陶瓷陶瓷如陶瓷如Si3N4立方氮化硼立方氮化硼CBN金刚石（金刚石（单单晶晶）刃口锋利、热传导率高，刀尖滞）刃口锋利、热传导率高，刀尖滞留的热量较少留的热量较少30 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199730超细晶粒硬质合金

23、超细晶粒硬质合金 碳化物晶粒的平均尺寸在0.5m以下的WC-Co硬质合金 硬度 HRA9093 强度 Co 915% 抗弯强度为20003500Mpa YS2(K30)铁基、镍基高温合金，钛合金和耐热不锈钢（低速） YD15 例：车钛合金TC4盘端面（260mm） Vc=51r/min ap=2mm f=0.2mm/r 切削液 T=40min (YS2比YG8高12倍)31 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199731TiAlN PVD涂层的优势 硬度高、氧化温度高、红硬性好、附着力强、摩

24、擦力小、导热率低 涂层表层生成高强度的非结晶氧化铝薄膜（Al2O3)32 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199732TiAlN和TiN涂层主要性能比较 TiAlN TiN 维氏硬度HV(kgf/m2) 2720 1930 氧化温度 840c(950c) 620c 粘附力 80.3 60.3结构特征 细柱状面心立方结构 面心立方结构摩擦系数 0.30 0.41T i AIN涂层比涂层比T i N可提高生产效率可提高生产效率40%适合较高的速度，较低的切速会导致积屑瘤，随后微崩和沟槽磨损33

25、 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19973334 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19973435 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199735陶瓷刀具材料陶瓷刀具材料 氧化铝基陶瓷，碳化硅陶瓷（氧化铝基陶瓷，碳化硅陶瓷（99.9） 高硬度和耐磨性（HRA9195） 高温性能（A

26、l2O3熔点2050） 加工淬硬钢、合金钢、锰钢、铸铁、铸钢、镍或镍铬合金 镍基或钴基耐热合金 加工因康镍718（GH169）： V=200m/min f=0.2mm/r(硬度合金：V=30m/min f=0.3mm/r) 36 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19973637 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199737COMPETETOR 1COMPETETOR 2ISCARMat

27、erialInsertRNGN 190700ERNGN 190700NBRNGN 190700T012020GradeY2000SX5IS9Turning Diameter (mm) 600600600Vc (m/min)156156145Feed (mm/rev)0.20.20.24ap (mm)555Parts Per Edge0.0330.0330.061Insert FailureBroken InsertBroken InsertChipped EdgeTest report 2 Inconel 718 HRC 40COMPETETORISCARPartMaterialInsertR

28、NGN 120700RNGN 120700EGradeA1IS9Turning Diameter (mm) 355355Vc (m/min)183183Feed (mm/rev)0.20.2ap (mm)33Passes11Tool Life (min)2.497.28Insert FailureWearWearTest report 1Shaft HPT RearInconel 718 HRC 4038 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199738立方氮化硼CNB很高的硬度和耐磨性，很高

29、的热稳定性（1400C-1500C，比金刚石高一倍，800C时是陶瓷和硬质合金常温性能）优良的化学稳定性，抗氧化能力（1000C时不会产生氧化反应，会产生一层氧化硼B2O3薄膜，防止进一步氧化），良好的导热性，较低的摩擦系数（0.1-0.3）CBN的含量高硬度越高，适合加工耐热钢、高硬钢，含量低的适合加工一般硬钢及有冲击的切削。CBN晶粒尺寸小，耐磨性好（21减至13时，刀具寿命提高28%）CBN刀具一般采用负前角（-6-18），加工镍基合金应采用正前角（0-8），后角可大些（6-25）39 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR Al

30、l rights reserved 19973940 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974041 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974142 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199742金刚石极高的硬度和耐磨性，很低的摩擦系数，刃口非常锋利，很高的导热性等金刚石（碳）在

31、钛中的溶解度比在铁中小得多，故其扩散磨损很小硬质合金（K类）加工Ti6Al4v， V=20-50m/min 天然金刚石V=100-120m/min ，T=30 min刀具几 乎没有磨损。用湿式切削V=200m/min刀具几乎 没有磨损。硬质合金（K类），精切， V=60m/min 时，工件10深的表层产生拉应力，在低一些的切速下产生压应力。金刚石V=120m/min 更高时工件表层产生压应力。43 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199743合理的几何参数提高加工效率44 ISCAR 03

32、, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199744刀具几何参数锋利强度 减小切削热、粘结、摩擦大前角 （1120）切屑变形、切削力、切削热、加工硬化等，但强度减弱大后角 （610）摩擦、锋利、切削力、切削热、散热性等主偏角r（4590）散热、切削力,切屑厚度和宽度等刃倾角 （020）切屑流向、刀尖强度等刀尖r小些好,但刀尖强度要考虑45 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974546 ISCAR 03,

33、Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974647 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974748 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19974849 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199749陶

34、瓷刀具铸造高温合金 =0-3， =10-15，变形高温合金 =0-10 , =10-15 立方氮化硼和金刚石刀具变形高温合金 =0-8 ， =8-2050 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199750刀片优化建议涂层 CVD 首选粗加工 PVD 半精加工、精加工 PVD 精加工刀片形状 正前角刀片降低切削力，切削热粗加工 细小刀片产生的小屑不利于散热 倒棱刀片 51 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights re

35、served 19975152 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19975253 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19975354 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19975455 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR A

36、ll rights reserved 19975556 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19975657 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199757合理的切削用量提高加工效率58 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199758 金属切除率(cm3/min) Q=Vcapfn (车削

37、） Q=apaeVcVf/1000 (铣削） Q=VcfnD2/4000 (钻削）59 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199759速度不宜过高速度不宜过高 由于高温合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量，加之导热性差，在大切除量的切削时，如果切削速度过高，有引起刀具和工件烧伤的危险。这就是切削高温合金零件，一定不能选择高切削速度的原因。从目前市面上的刀具来看，钛合金的切削速度根据切削情况一般在30m/min80m/min之间，镍基合金也在250m/min之内，很难实现再

38、高速加工。 60 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199760切削速度切削速度 高的切削速度可以避开如SS.这样材料的积屑瘤区 增加切削速度可使温度上升 通过逐步减少切削速度达到低温或采用冷却支持磨损切削边温度切削速度61 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199761切削速度Vc高速钢刀具：铸造高温合金Vc=3-8m/min，变形高温合金Vc=5-12m/min硬质合金刀具：铸造高温合

39、金Vc=8-15m/min变形高温合金Vc=30-70m/min氮化硅陶瓷刀具：Vc=100-200m/min立方氮化硼刀具：Vc=60-200m/min 金刚石刀具：（钛合金）Vc=100-200m/min62 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199762尝试较大的切深尝试较大的切深 可以通过加大切深的办法来提高加工效率，而不是一味追求高的切削速度。 63 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserv

40、ed 199763每齿进给量宜适中每齿进给量宜适中 高温合金切削温度高，同时存在加工硬化的问题。每齿进给量过大，则切削力过大而导致崩刃或是切削温度过高而烧刀；而每齿进给量过小，则因刀刃始终在加工硬化层中工作而磨损过快。每齿进给量0.1mm-0.5mm是比较适中的的进给参数（精车和铣加工,工艺系统刚性不好时取小值，粗车加工,工艺系统刚性好时可取大值）64 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199764加工Inconel718(GH169)例硬质合金刀具Vc=25m/min,ap=3.4mm,f

41、n=0.23mm/r氮化硅陶瓷刀具 Vc=172m/min,ap=10mm,fn=0.18mm/r 21倍倍铣削硬质合金刀具Vc=38m/min,ap=4mm,fn=0.3mm/r氮化硅陶瓷刀具 Vc=248m/min,ap=4-5mm,fn=0.3mm/r65 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199765更多的切削刃更多的切削刃Vf=Znfz 在线速度和每齿进给量均很难增加的情况下，使用更多切削刃的刀具，以提高加工效率。不过一定要考虑主轴功率、机床刚性、刀具刚性以及刀具排屑问题。 66

42、ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199766注意要素不要采用过低的进给量（切屑厚度）大前角，小的倒棱或圆角（刀刃强度）进给量必须大于倒棱宽度不要采用不必要的精加工不要使用非常小的刀片，因为硬质合金热传导性很好，大尺寸可以更好的散热。67 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199767进给速度范围进给速度 Inconel_加大进给得到好的刀具寿命68 ISCAR 03, Tech Semi

43、narNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199768进给速度范围进给速度 Titanium 降低进给量可提高刀具寿命 进给量大于倒棱宽度 69 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199769精加工优化建议 精加工 加工余量，每齿进给量都不能太低. 提高速度保证加工区域低温度 大刀盘小余量加工作业，可提高生产率而不影响到刀具寿命 70 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR A

44、ll rights reserved 199770小结 切削速度精加工增加切速增加散热 恒定的不太小的进给预防加工硬化 大流量的冷却液热稳定性 改变主偏角（选择基体强大的圆刀片，也能有效地减少边解磨损）71 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199771小结绝大数加工情况下采用冷却液最小的水含量，油量非常重要30%中心冷却取代外冷，空气冷却钛合金加工必须采用切削液，否则可能会燃烧，钛元素氧化用锋刃加工厚刀片有利于散热 72 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECust

45、omers 97 ISCAR All rights reserved 199772加工方案对加工效率的影响加工方案对加工效率的影响 73 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199773Hub Transmission - Former Machining Process33Operation 1Operation 24 Tools Total machining time: 62 sec.3 Tools Total machining time: 46 sec.74 ISCAR 03, Te

46、ch SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199774 Solution Operation 1: Tool 1: HFHL25-65-6T20 Insert: GRIP 6005Y IC908 Tool 2: GHIL 25-25-6 Insert: GIPI 5.00E-0.50 IC908 Total cutting time = 47 sec Operation 2: Tool: HFHL-65-6T20 Insert: HFPL 6005Y IC908 Total time = 32 secOperation 1

47、Operation 275 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19977576 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19977677 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199777切削方式对加工效率的影响切削方式对加工效率的影响车削车削-连续连续铣削铣削-断续断续车铣削车铣削 插铣插铣78

48、 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199778车-铣组合加工方式 刀具圆锥楔形,车削时,工件旋转,刀具也绕其轴线旋转并沿工件轴线走刀.旋转刀具切削改善了刀具散热条件79 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199779Enlargement of Tooling System -The new process80 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomer

49、s 97 ISCAR All rights reserved 1997801832 801432 66115287 5221395.51114.4917.1567.5Cutting Area (mm) StrategyCutting Area (mm) Conventional Roughing81 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199781插铣 在3轴或4轴专用铣床上插铣加工涡轮叶片： 从涡轮叶片顶部向下一直插铣刀其根部，通过X-Y平面的简单平移即可加工出复杂的表面形状。82 ISCA

50、R 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199782孔的精加工孔的精镗加工：连续切削方式等高线间断切削方式螺纹孔加工：螺旋插补切削方式83 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199783尽量采用顺铣尽量采用顺铣 对顺铣而言，刀齿一开始切入就碰到硬皮而容易导致刀具破损。但由于逆铣切屑是由薄到厚，在最初切入时刀具易与工件发生干摩擦，加重了刀具的粘屑和崩刃，就高温合金而言，后一矛盾显得更为突出84 ISCAR

51、 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199784注意要素 切削排屑情况 切屑从刀尖90方向出屑从被加工材料上方切入 最好是顺铣尽量避免温升 冷却液（应对准切点） 良好的切屑形状（最小0.10mm厚)排掉切削热_多次走刀切深不要一样85 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199785槽铣与侧铣优化建议粗铣槽 轴向进刀是解决Inconel 铣槽作业的好方法。仿形粗铣 直径50mm(采用大螺旋路线） 直径5

52、0mm (采用微小螺旋路线）精加工 86 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199786增加刀具刚性增加切削用量增加刀具刚性增加切削用量87 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199787刀具刚性 减少径向力减少悬伸长度采用高刚性材料加大直径 f 4333643dElFIElFfFld88 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 19978889 ISCAR 03, Tech SeminarNEW LINECustomers 97 ISCAR All rights reserved 199789Machining of Waspelloy 1Tool: GHFG-32-4293RInsert: GDMY 840 IC20