使用Mastercam如何加工钛合金工件？

我们将根据下图所示的飞机零件来说明加工钛合金（Ti-6Al-4V=俗称64钛）时的注意事项以及Mastercam在钛加工过程中的有效作用。

钛合金的特性 钛合金通常被称为难切削材料，容易产生崩刃、切削刃崩刃、刀具磨损等问题，而且由于具有化学活性，因此容易产生烧屑等问题发生。有时。从这些东西来看，钛通常被认为是一种硬金属，但与模具钢相比，它并没有那么硬。钛的导热率低，因此切削热容易积聚在刀具中，这会导致刀具磨损。因此，在切削钛材时，需要综合考虑这些因素，选择刀具和切削液，并将切削速度设置在较低的水平。

使用 Mastercam 粗加工钛合金 保持切削载荷恒定对钛合金进行粗加工非常重要。如果刀具运行中存在切削量（XY切削量）变化较大的地方，则需要根据切削量大的地方设定切削条件。“刀具直径为50%的切削量”和“刀具直径为100%的切削量”的切削速度要求减速30%以上，对刀具寿命影响很大。 因此，在粗加工中，我们使用 Mastercam 的摆线特性来创建刀具路径以保持刀具负载恒定。刀具路径使用“2D HighSpeed Core Roughing”。Mastercam 的次摆线功能允许您创建刀具运动，从而在接近或拐角处减少刀具负载。但是，即使减少刀具负荷，摆线弧运动也会增加加工时间，刀具在拐角处负荷是不可避免的。我解释说“最佳加工路径是保持刀具负载恒定”，但更具体地说，它意味着“进行尽可能长的直线向下切削”。

2DHST 核心粗加工刀具路径 下面的图显示了为生成刀具运动而创建的线框。

2D高速刀具路径的利用 这种加工形状是用实体数据创建的，可以相对容易地提取形状的轮廓。2D HighSpeed 刀具路径是线框 2D 刀具路径，允许您生成传统 Mastercam 2D 刀具路径中没有的刀具运动，而无需编辑 3D 形状。

【摆线槽】 采用全刃切削加工切槽，刀具寿命会显着缩短。切槽是在工件的中心以最小的摆线运动进行的。

[轮廓加工] 使用正常轮廓加工，下切以恒定的刀具操作加宽凹槽。

【2D高速型芯粗加工】 剩下的用次摆线混合的刀具操作进行粗加工。这使您可以创建充分利用线性运动的刀具路径。

使用平滑化，这是一种减少拐角负荷的功能（2D 高速核心粗加工） 我们增加了可线性加工的区域，但需要根据零件的形状加工拐角。因此，在刀具操作的拐角处插入R，以减少刀具负荷。

如果您使用平滑功能，则需要在拐角处行驶。使用直径小于拐角的刀具，通过重新切削轮廓刀具路径进行加工（见下图）。

粗加工刀具 所用刀具 为某公司的φ16硬质合金粗加工刀具。[某公司制造工具的切削条件] 侧面切削 130m/min 切削 Z：0.5D XY：0.5D 槽切削 100m/min 切削 Z：1.0D 工具价格昂贵，而且很难在刚买的时候突然采购的原因损坏了。因此，这次我们以安全为先。

精加工精加工 时要注意的一点是使用最大刀刃长度进行切削。加工钛时，计算应变消除很重要。即使完成了，也可能会变形和逃逸，所以如果使用Z步，工作就会有步（见下图）。

[注意] 即使在 0.01 mm 的阶段也可以目视观察。 为了最大限度地利用刀具刃长进行精加工，由于刀具负荷增加，因此有必要限制精加工余量。但是，由于钛具有容易变形的特性，如果在粗加工过程中设置了余量，则可能无法通过精加工将其完全去除。在某个阶段进行粗加工，并且需要足够的失真去除工艺。示例：粗加工左 1.0mm / 中粗加工 0.1mm 左 0.05mm

关于Mastercam对钛合金的加工：总结

对于难以切割的材料，使用线框的易于更改的刀具路径功能特别有用。在质量方面，考虑到失真的工艺设计。在成本和交货时间方面考虑刀具寿命和切削时间之间平衡的切削条件。这些必须安全且有利可图地进行（如果处理时间长，则需要无人操作）。在加工钛合金等难切削材料时，以积累经验和数据为后盾的“综合管理”被认为很重要。 * 该加工的内容以减少刀具负荷为重点，但如果以缩短切削时间为优先，则可能会忽略刀具寿命。