山高助力客户应对难加工材料难题

如今，难加工材料在各行各业的应用越来越广泛。尤其是在复杂工作条件和对材料要求比较高的场合，由于需承受较高的压力、较高的温度、足够的耐腐蚀性能及抗变形性能，难加工材料非常适合。随着难加工材料应用的推广，各种新型的难加工材料也不断投入工业应用，以应对不同场合对其材料性能要求的不同需求。这类材料包括，高温合金如Inconel718、Rena 80，钛合金如Ti6Al4V、Ti5553，沉淀硬化不锈钢如PH17-4、PH15-5等等。

难加工材料特性

强度比较高

一般而言，难加工材料的强度高意味着切削力比较大，因此作用于切削刀具上的载荷就比较大，从而影响刀具寿命，及加工过程的稳定性。特别是在高温条件下，与普通钢材相比，难加工材料强度在高温条件下可能数倍于普通钢材。因此，需要刚性更好扭矩更大的机床，加持有力的夹具，在高温下有足够强度的切削刀具等一系列要求。

导热性差

难加工材料的导热性一般比较低，导热性低意味着大量的切削热无法通过铁屑或者零件散去，而是大量切削热堆积在刀具上，从而加速磨损降低刀具的寿命。另外切削温度高，也会影响机床的主轴精度。

加工硬化

金属材料一般均存在加工硬化或者冷作硬化的现象，但难加工材料这个问题更严重。如果加工刀具和加工策略选择不合理会导致零件愈加工愈硬，最终无法完成加工。

断屑

材料断屑对于机加工刀具和零件质量特别重要，但难加工材料往往不容易断屑。因此，容易导致切屑的二次切削，而切屑的二次切削对于刀片寿命是致命的，因为被加工后的切屑即硬又脆，比原材料更难加工。

化学磨损

难加工材料中往往含有更多的合金元素，特别是活泼的合金元素，因此在高温高压条件下，材料中与刀具中的合金元素会发生化学反应，容易形成积屑瘤，进一步加速刀具磨损。

总之，在加工这类材料时无法预期加工效率与刀具寿命，切削状态也无法达到加工传统普通钢材时的水平。

山高难加工材料解决方案

Jetstream Tooling® Duo 双飞流车刀产品系列

山高Jetstream Tooling® Duo 双飞流车刀产品系列适用于难加工材料的车削加工。Jet-stream双飞流刀具的设计理念就是降低其低导热性、不断屑、化学磨损和积屑瘤的影响，采用了高压水射流技术。由于冷却液出口距离切削点的距离较近，比传统浇注式冷却方式冷却效果更好，能够有效降低传人刀具的切削热。冷却液采用高压，压力损失小，在高压作用下切屑容易折断;切削温度降低，化学磨损趋势减弱。

MS2050材质

MS2050材质适用于难切削材料的铣削加工。MS2050铣削刀片材质采用了NbN(镀层总厚度3 µm)氮化铌镀层(呈银灰色)，能有效避免高温下与钛合金材料间的化学反应，增强其耐热磨损性。具有更佳韧性的优化基体允许在钛合金加工中使用更高的切削参数。主要应用在钛合金、高温合金，以及奥氏体不锈钢类工件材料。实践证明，其在难加工材料加工领域中性能突出。

其实，切削难加工材料的核心问题是切削热及强度问题，因此在选择刀具时，刀片的基本形状需足够强壮，刃口中等锋利。快进给刀具是一个很好的选择，快进给刀具主偏角比较小，刀片基体比较强壮，适合加工强度较高的材料，而且其切削时主要受轴向力，有利于切削过程稳定。此外，快进给刀具的进给速度高，有利于减少加工硬化趋势。山高刀具拥有丰富的产品系列，能够满足各种不同工况的加工要求。

快进给系列刀具

整体硬质合金钻头 Feedmax M槽型

除此，还有专门针对难加工材料孔加工开发的整体硬质合金钻头Feedmax M槽型。其特点为：加大钻头背锥以防止孔壁回弹造成钻头卡死;降低韧带宽度，减小钻头与孔壁的摩擦。采用渐变后角，钻尖部分加大钻头的后角，提高刃口锋利程度，可采用更高的每转进给量。横刃处理减少了横刃长度，降低对难加工材料的挤压及加工硬化。刃口经过特殊的研磨处理，具有更高的强度。

专门针对难加工材料开发的整体硬质合金钻头 Feedmax M槽型

铣削

材料：Inconel 718

零件：燃烧室机匣测试件

刀具：快进给R220.21-3.00-R160.6 （英制）

刀片：218.19-160T-04-M8，F40M

加工策略：车铣复合

线速度： Vc 27 m/min

每齿进给量：fz 0.44 mm

切宽： Ae 50mm

切深：ap 1.5 mm

冷却方式：水冷

刀片寿命：22.5 min

孔加工

材料：Inconel 718

零件：紧固件

刀具：SD203A-01875-079-0236R1-M (Ø 4.76 mm)

加工方式：通孔钻削

线速度： Vc 35 m/min

每转进给量：fz 0.064 mm

冷却方式：水冷

刀片寿命：200个零件

结果：寿命是原加工方式的6倍，效率提高32%

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