中國報告大廳網(wǎng)訊，航空零部件向輕量化、高強度迭代，TC4鈦合金用量直線上升，傳統(tǒng)刀具頻繁崩刃、過熱失效。有限元熱力學(xué)仿真與單因素實驗交叉驗證后，φ10 mm、4齒、35°螺旋角的YG6整體硬質(zhì)合金銑刀，在0.4 mm/z每齒進給、800 r/min主軸轉(zhuǎn)速、0.4 mm切削深度下，將主切削力穩(wěn)控在15 kN以內(nèi)，切削溫度峰值不高于350 °C，為2025年行業(yè)量產(chǎn)提供可直接落地的參數(shù)窗口。

  一、銑刀建模：面向制造過程的10 mm-4齒-35°螺旋角三維實體

  《2025-2030年中國銑刀行業(yè)發(fā)展趨勢分析與未來投資研究報告》指出，按實際開槽、周刃、Gash面、端刃后刀面四道工序，1∶1復(fù)刻φ10 mm棒料→75 mm總長→25 mm刃長→4齒→35°螺旋角的整體硬質(zhì)合金銑刀模型，導(dǎo)入AdvantEdge后網(wǎng)格自適應(yīng)細化，確保刃口半徑、前角、后角與實物誤差<0.02 mm。

  二、銑刀材料：YG6硬質(zhì)合金熱物性鎖定166.2 W/(m·K)導(dǎo)熱系數(shù)

  YG6鎢鈷硬質(zhì)合金密度15 g/cm3、硬度HBS 290-350、彈性模量35 316 MPa、導(dǎo)熱率166.2 W/(m·K)、線膨脹系數(shù)4.6×10?? /℃，配合TC4鈦合金密度4 430 kg/m3、熔點1 688 °C、熱導(dǎo)率7.3 W/(m·℃)，為熱力耦合計算奠定數(shù)據(jù)底座。

  三、銑刀切削力：每齒進給0.4 mm/z時主切削力≤15 kN

  單因素實驗顯示，每齒進給量從0.1 mm/z升至1.0 mm/z，主切削力由5 kN升至20 kN;0.4 mm/z成為兼顧效率與刀具負(fù)載的拐點，后續(xù)所有工況均圍繞該值展開。

  四、銑刀切削溫度：切削深度0.4 mm時峰值≤350 °C

  切削深度0.1 mm時熱量積聚、溫度高達420 °C;0.4 mm時切屑帶走熱量，溫度降至340 °C;繼續(xù)加大到1.0 mm，溫度反彈至380 °C。0.4 mm深度成為溫度谷底。

  五、銑刀切屑形態(tài)：0.4 mm深度實現(xiàn)連續(xù)片狀切屑

  銑刀行業(yè)現(xiàn)狀分析指出，0.1 mm僅有擠壓堆積，0.4 mm出現(xiàn)規(guī)則片狀連續(xù)切屑，0.7-1.0 mm切屑完整但溫度升高。矢量圖證實：低于0.4 mm以犁耕力為主，高于0.4 mm剪切力主導(dǎo)，0.4 mm為臨界轉(zhuǎn)折點。

  六、銑刀主軸轉(zhuǎn)速：800 r/min平衡切削力與溫度

  500-800 r/min區(qū)間，溫度隨轉(zhuǎn)速提升而下降;超過800 r/min后，熱量來不及被切屑帶走，溫度再次上升。800 r/min時主切削力峰值15 kN，溫度峰值350 °C，綜合性能最優(yōu)。

  總結(jié)：面向TC4鈦合金難加工痛點，φ10 mm YG6整體硬質(zhì)合金銑刀通過0.4 mm/z每齒進給、800 r/min主軸轉(zhuǎn)速、0.4 mm切削深度的“三0.4”參數(shù)組合，將主切削力穩(wěn)控15 kN內(nèi)、切削溫度壓在350 °C以下，實現(xiàn)連續(xù)片狀切屑與刀具壽命雙贏。2025年航空、醫(yī)療、汽車領(lǐng)域TC4零件放量在即，該參數(shù)窗口可直接導(dǎo)入五軸加工中心批量復(fù)制，推動銑刀行業(yè)邁入高效、低溫、長壽命的新階段。

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