TC4(Ti-6Al-4V)是一种典型的（α+β）双相钛合金，由于比强度高、塑性好、抗腐蚀性能等特性广泛应用到航空航天领域，其材料成分如下表。

（1） 机床：拓璞HMC-C100PT立卧转换五轴加工加工中心，转速为 24000rpm，进给X、Y、Z:30m/min，主轴扭矩为60Nm，行程 X/Y/Z:1190*1050*1250.

（2） 工件材料:TC4,毛坯尺寸为130*130*55

（3） 刀具：邦普可转位快进给刀片（φ25R3,3齿）,山高可转位快进给刀片 （φ25R3，2齿），试验时安装一颗刀片。

（4） 铣削方式：顺铣，周铣。

（5） 冷却方式：乳化液冷却，普通外冷。

（6） 刀具磨钝标准：后刀面磨损值VB=0.2

（7） 刀具磨损检测仪器:PG-1000刀具检测仪

本试验采用单因素试验，主要针对切削速度、每齿进给量对大进给铣削钛合金TC4刀具磨损研究。试验时，在乳化液冷却条件，采用顺铣的方式用快进给刀片切削钛合金，每隔一段时间取下刀片，用PG-1000刀具检测仪查看刀片后刀面磨损带平均宽度，一旦到达设定的磨钝标准VB=0.2,就停止试验。试验平台搭建如下图。

图1 实验平台

试验切削参数根据生产实际以及刀具推荐设置，具体如下表：

由下图可以看出，整体上随着切削速度的增大，刀具磨损加快，刀具寿命减小。因为切削速度增加，切削力和切削温度会不断增加，造成刀具和工件材料接触区域应力和温度梯度较高，从而使得刀具硬度下降。而刀具硬度与刀具寿命密切相关，所以切削速度升高会降低刀具使用寿命。随着切削行程和金属去除体积的增加，刀具寿命也是呈现下降趋势。但是，刀具寿命并不总是随着切削速度的增大而降低。在相同切削用量情况下，刀具寿命曲线的斜率随着切削时间（切削行程或金属去除体积）增大而减小。因为刀具在初期磨损阶段，后刀面与实际加工表面增加的接触面积小，压强很大，磨损很快。刀具在正常磨损阶段，由于初期磨损，后刀面被磨出的狭窄棱面使得压强减小，所以后刀面磨损变缓慢。

由下图可知，随着每齿进给量的增加，刀具磨损加快，刀具寿命降低。因为随着每齿进给量的增加，切削厚度增大，刀-屑接触区接触应力和切削温度也会增大，刀具硬度减小，刀具寿命自然也会降低。但是每齿进给量的变化对刀具寿命的影响并没有像切削速度对刀具寿命的影响那么强烈。

在相同的切削用量条件下，SECO的快进给刀片比LIP USI的快进给刀片更加耐磨。在同样的磨钝标准下（VB=0.2mm），SECO的快进给刀片可以切削更长时间、切除更多金属。SECO的快进给刀片材料为（Ti、Al）N-NBN, 是PVD镀层材质，首选用于加工钛合金。LIP USI快进给刀片材料（Ti、Al）N，是也是PVD镀层材质。PVD涂层刀具以其高硬度、高耐磨性、耐高温性、高化学稳定性、不易粘结、摩擦系数低以及使用寿命长等优点，成为钛合金加工行业的重要组成部分。涂层刀具主要的失效拐点在稳定磨损阶段后期。随着切削时间的增加，刀具后刀面的磨损形式由切屑与氧化物的粘结逐渐变为积屑瘤、崩刃、沟痕、涂层剥落以及高温烧蚀，主要的磨损机理为氧化磨损、粘结磨损以及磨粒磨损。

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