鈦合金 Ti-6Al-4V(Grade 5) 是最常用的鈦合金,常見於航太、醫療、能源等產業,但其加工性較差,容易加工硬化、熱導率低、彈性高,容易引起刀具磨損與加工振動。
以下是車床加工 Ti-6Al-4V 的加工參數建議與注意事項:
🧾 Ti-6Al-4V 鈦合金車削操作指導表
🔧 一、刀具選擇建議
| 項目 | 建議內容 |
|---|
| 刀具材質 | 超細晶硬質合金(Carbide)、CBN(精加工可用) |
| 刀具塗層 | TiAlN、AlTiN、TiSiN(耐熱抗黏性好) |
| 刀具幾何 | 銳利正前角 + 小圓弧刀尖(0.4~0.8 mm)選用高剛性夾持、低摩擦幾何 |
| 加工方式 | 建議連續切削,避免中斷式加工 |
⚙️ 二、車削加工參數建議(以 CNC 車床為例)
| 加工項目 | 推薦值(粗略範圍) |
|---|
| 切削速度 (Vc) | 30–70 m/min (低速) |
| 進給量 (f) | 0.05–0.25 mm/rev |
| 切削深度 (ap) | 0.2–2.0 mm(依加工階段調整) |
| 冷卻方式 | 高壓冷卻液,選擇乳化液或合成切削液 |
| 加工方式 | 建議使用濕式加工(避免乾切) |
⚠️ 三、加工注意事項
✅ 刀具與設備:
- 使用高剛性刀桿與機床,避免加工震動。
- 刀具必須保持鋒利,鈍化會導致摩擦熱快速累積。
- 建議提早更換刀具,避免磨耗過度。
✅ 加工策略:
- 避免斷續切削,因為容易造成刀刃破損與熱點集中。
- 加工時注意屑的狀態,應維持連續小捲屑,避免長屑纏繞。
- 可使用斷屑槽設計刀片,改善排屑效率。
✅ 冷卻與潤滑:
- 使用高壓冷卻液,有助於降溫與屑排。
- 不建議乾式加工,容易過熱與產生加工硬化。
📌 小提醒
| 問題類型 | 解決方式 |
|---|
| 刀具磨損快 | 降低切削速度、使用適合塗層與冷卻 |
| 屑排不順 | 使用高壓冷卻 + 斷屑設計刀片 |
| 振動 | 使用短懸長刀桿、提高夾持剛性 |
| 表面燒痕 | 檢查冷卻流量與刀具磨耗 |