鈦合金加工為什么這么難？

鈦合金絲錐（如TC4）比大多數合金材料加工更困難，但選擇合適的絲錐還是可行的。鈦的材料既硬又輕便，是一種非常有吸引力的金屬，適用于航空航天、醫療和其他行業(yè)。

　　然而，鈦合金的材料特點(diǎn)讓很多加工工廠(chǎng)面臨挑戰，很多工程師們也正在為這種材料的尋找合適的解決方案。

　　例如，鈦不能很好地導熱。加工鈦時(shí)，熱量往往會(huì )積聚在刀具的表面和邊緣，而不是通過(guò)零件和機器結構散發(fā)。當攻絲時(shí)尤其如此，因為孔的內表面和絲錐之間的接觸比工件和鉆頭、立銑刀或其他工具之間的接觸更多。這種保留的熱量會(huì )導致切削刃產(chǎn)生缺口并縮短絲錐壽命。

　　此外，鈦相當低的彈性模量使其具有“彈性”，因此工件在絲錐上往往會(huì )“回彈”。這種影響會(huì )導致螺紋磨損和撕裂。它還增加了絲錐上的扭矩，縮短了絲錐的使用壽命（所以很多時(shí)候不太建議去淘一些進(jìn)口二手絲錐的原因也在此，絲錐已經(jīng)經(jīng)過(guò)強大扭力后，如果再去絲錐風(fēng)險會(huì )很大的）。

　　為了在攻絲鈦合金時(shí)獲得最佳效果，請使用品牌的專(zhuān)用絲錐，將其安裝在攻絲刀柄中，并在具有良好進(jìn)給控制的機床上選配適當的參數。

　　1、使用適當的速度

　　攻絲速度對于切削鈦合金螺紋至關(guān)重要。速度不足或過(guò)快會(huì )導致絲錐故障和絲錐壽命縮短。對于進(jìn)入和離開(kāi)螺紋孔，這里還是建議參考品牌樣本選用合理的 攻絲速度。雖然比攻絲大多數其他材料慢，但該系列已被證明可提供最一致的絲錐壽命和最大的生產(chǎn)率。

　　2、使用合適的切削液

　　切削液（冷卻液/潤滑劑）會(huì )影響絲錐壽命。雖然用于鈦合金其他操作的相同切削液是攻絲的一種選擇，但這種切削液不一定能產(chǎn)生所需的螺紋質(zhì)量和絲錐壽命。我們推薦使用含油量更高的優(yōu)質(zhì)乳液，或者更好的是使用攻絲油。

　　在攻絲中，切削液的潤滑特性通常比冷卻更重要，因為絲錐以相對較低的速度運行并且不會(huì )去除大量材料。潤滑性有助于延長(cháng)絲錐壽命并保護螺紋的表面光潔度。

　　對極難加工的鈦合金進(jìn)行攻絲可能需要使用含有添加劑的攻絲膏。這些添加劑旨在粘附在切削表面，盡管在刀具和工件界面產(chǎn)生高加工力。攻絲膏的缺點(diǎn)是必須手動(dòng)涂抹，不能通過(guò)機器的冷卻系統自動(dòng)涂抹。

　　3、使用數控機床CNC

　　盡管任何能夠加工鈦合金的機床都應該能夠有效地對這些材料進(jìn)行攻絲，但數控機床最適合對鈦進(jìn)行攻絲。 通常，這些較新的設備提供剛性（同步）攻絲循環(huán)。

　　較舊的 CNC 單元通常缺少此功能。況且這些老舊的設備精度也不佳，不太推薦去攻絲，因為攻絲屬于精加工，在設備的選擇還是有點(diǎn)講究的，在很多現場(chǎng)也遇到過(guò)由于設備老化精度不達標，絲錐經(jīng)常出現斷刀的問(wèn)題，所以這個(gè)問(wèn)題企業(yè)主也應該重視。

　　4、使用攻絲刀柄

　　絲錐特別容易受到振動(dòng)的影響，這會(huì )降低螺紋質(zhì)量并縮短絲錐壽命。出于這個(gè)原因，應該使用高性能攻絲刀柄來(lái)提供剛性設置。剛性/同步攻絲循環(huán)在 CNC 加工中心上是可能的，因為主軸的旋轉可以在順時(shí)針和逆時(shí)針?lè )较蛏吓c絲錐進(jìn)給軸精確同步。

　　這種能力使得可以在絲錐中生產(chǎn)無(wú)長(cháng)度補償的螺紋。

　　某些攻絲刀柄旨在補償即使是最好的 CNC 設備也可能出現的輕微同步誤差（建議選擇品牌的攻絲刀柄）。

　　5、關(guān)于夾具

　　為了獲得最高的精度和可重復性，請檢查您零件的夾具，以確保您的工件夾持系統能夠充分固定在零件上。 該建議對于小批量加工車(chē)間和大批量汽車(chē)生產(chǎn)廠(chǎng)尤為重要，它們比以往任何時(shí)候都更有可能遇到涉及鈦工件的工作。

　　這些工件中有許多都具有薄壁和復雜的特征，有利于振動(dòng)。 在這些應用中，剛性設置有利于每個(gè)加工操作，包括攻絲。

　　出于這些原因，我們建議與您的工作夾具供應商合作，以便他們清楚的了解目前的問(wèn)題。 這樣做將有助于避免溝通不暢并降低總體項目成本。

　　6、提前計劃確定攻絲設備要求

　　絲錐壽命取決于許多因素，包括機床的能力、進(jìn)給控制的精度、攻絲刀柄的質(zhì)量、鈦合金的牌號等級、冷卻液或潤滑劑的類(lèi)型等。

　　優(yōu)化所有這些因素將確保攻絲操作經(jīng)濟高效。

　　對鈦進(jìn)行攻絲時(shí)，一個(gè)好的經(jīng)驗法則是：對于一個(gè)兩倍于其直徑的深度的孔，每次攻絲預計可以打出 250-600 個(gè)孔。保持良好的記錄以監控絲錐的壽命。（當然，無(wú)論你的被加工的材料是什么類(lèi)型，使用新絲錐參與加工做好記錄總是很重要的。）

　　絲錐壽命的意外變化可能表明必須調整關(guān)鍵變量。攻絲操作的問(wèn)題也可能表示對其他操作有負面影響的情況。

　　最后的最后，小編還要啰嗦幾句。由于鈦的材料通常比較貴，換言之對原材料的大量投資和大量的增值加工，整體成本也會(huì )增加很多，因此關(guān)注攻絲是非常值得的，如果方法得當可以讓老板們多省下一些銀子。