Why Titanium is Difficult-to-machine Material? 1

티타늄 가공의 물리적 현상

티타늄 합금의 절삭력은 동일한 경도를 가진 강철보다 약간 높지만 티타늄 합금 가공의 물리적 현상은 강철 가공보다 훨씬 복잡하여 티타늄 합금 가공에 큰 어려움이 있습니다.

티타늄이 기계 가공이 어려운 이유는 무엇입니까? 2

대부분의 티타늄 합금은 열전도율이 매우 낮으며 강철의 1/7과 알루미늄의 1/16 만 있습니다. 따라서 티타늄 합금을 절단하는 과정에서 발생하는 열은 가공물로 전달되거나 칩에 의해 제거되지 않지만 절단 영역에 모여서 생성 온도가 1000 ℃ 이상으로 높을 수 있습니다. 공구 마모의 가장자리, 균열 및 칩 종양을 빠르게 생성하고 마모 된 절삭 모서리가 빠르게 나타나 절삭 영역이 더 많은 열을 생성하여 공구의 수명을 더욱 단축시킵니다.

절삭 공정에서 생성 된 고온은 티타늄 합금 부품의 표면 무결성을 동시에 파괴하여 부품의 기하학적 정확도가 저하되고 가공 경화 현상이 발생하여 피로 강도가 크게 줄어 듭니다.

티타늄 합금의 탄성은 부품의 성능에 도움이 될 수 있지만 절단 과정에서 공작물의 탄성 변형은 진동의 중요한 이유입니다. 절삭 압력은 "탄성"공작물이 공구를 떠나 리바운드하도록하여 공구와 공작물 간의 마찰이 절삭 효과보다 큽니다. 마찰 과정은 또한 열을 생성하여 티타늄 합금의 열전도율이 열악하다는 문제를 악화시킵니다.

얇은 벽 또는 링 모양의 부품을 가공 할 때는이 문제가 더 심각합니다. 티타늄 합금 박막 부품을 치수 정확도로 처리하는 것은 쉽지 않습니다. 공작물이 커터로 밀려 나올 때 얇은 벽의 국부적 변형이 탄성 범위를 초과하여 소성 변형이 발생하고 절삭 점의 재료 강도와 경도가 크게 증가합니다. 이때 원래 결정된 절삭 속도에 따라 가공이 너무 높아져 공구 마모가 심해집니다.

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"열"은 처리하기 어려운 티타늄 합금의 "범인"입니다!

티타늄 합금 가공 기술 노하우

티타늄 합금의 가공 메커니즘과 이전 경험을 이해 한 결과, 티타늄 합금 가공의 주요 노하우는 다음과 같습니다.

(1) 포지티브 앵글 형상의 블레이드를 사용하여 절삭력, 절삭 열 및 공작물 변형을 줄입니다.

(2) 가공물의 경화를 피하기 위해 일정한 이송을 유지하십시오. 절단 과정에서 공구는 항상 공급 상태에 있어야합니다. 반경 방향 절삭량 AE는 반경의 30% 여야합니다.

(3) 고압 및 대형 유동 절삭유는 가공 공정의 열 안정성을 보장하고 고온으로 인한 표면 변성 및 공구 손상을 방지하는 데 사용됩니다.

(4) 날 가장자리를 날카 롭고 둔하게 유지하는 것은 열 축적 및 마모의 원인이며 공구 고장으로 이어지기 쉽습니다.

(5) 경화 후 가공이 어려워지고, 열처리는 재료의 강도를 향상시키고 블레이드의 마모를 증가시키기 때문에 티타늄 합금의 가장 부드러운 상태에서 가능한 한 많이 가공 할 수 있습니다.

(6) 큰 팁 반경 또는 모따기를 사용하여 절단하고 더 많은 블레이드를 절단하십시오. 이를 통해 각 지점의 절삭력과 열을 줄이고 국부적 손상을 방지 할 수 있습니다. 티타늄 합금 밀링에서 절삭 속도는 공구 수명 VC에 가장 큰 영향을 미치고 방사상 절삭 (밀링 깊이) AE가 뒤 따릅니다.

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티타늄 가공 문제를 해결하기 위해 블레이드에서 시작

티타늄 합금 가공에서 블레이드의 홈 마모는 절삭 깊이 방향을 따라 후면과 전면의 국부 마모이며, 이는 종종 이전 가공에서 남은 경화 층에 의해 발생합니다. 800 ℃ 이상의 가공 온도에서 절삭 공구 및 공작물 재료의 화학 반응 및 확산도 그루브 마모의 원인 중 하나이다. 가공 과정에서 공작물의 티타늄 분자가 블레이드 앞에 축적되고 고압 및 고온 하에서 블레이드에 "용접"되어 칩 축적 종양을 형성합니다. 블레이드에서 칩 어커런스가 벗겨지면 블레이드의 초경합금 코팅이 제거됩니다. 따라서 티타늄 합금 가공에는 특수 블레이드 재질과 형상이 필요합니다.

티타늄 가공에 적합한 공구 구조

티타늄 합금 가공의 초점은 열입니다. 다량의 고압 절삭유를 신속하고 정확하게 열을 제거하기 위해 절삭 날에 분사해야합니다. 시장에서 티타늄 합금 가공에 특별히 사용되는 밀링 커터의 독특한 구조가 있습니다.

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