Почему титан - сложный материал? 1

Физические явления при обработке титана

Усилие резания титанового сплава лишь немного выше, чем у стали с такой же твердостью, но физическое явление обработки титанового сплава намного сложнее, чем при обработке стали, что делает обработку титанового сплава большими трудностями.

Почему титан - сложный материал? 2

Большинство титановых сплавов имеют очень низкую теплопроводность, только 1/7 стали и 1/16 алюминия. Следовательно, тепло, вырабатываемое в процессе резки титанового сплава, не будет передаваться заготовке или отводиться стружкой, но, собираясь в зоне резки, генерируемая температура может достигать 1000 ℃ или выше, что делает резку кромка инструмента быстро изнашивается, растрескивается и образуется опухоль, и быстро изнашивается режущая кромка, в результате чего зона резания выделяет больше тепла, что еще больше сокращает срок службы инструмента.

Высокая температура, возникающая в процессе резки, одновременно разрушает целостность поверхности деталей из титанового сплава, что приводит к снижению геометрической точности деталей и явлению упрочнения при работе, которое серьезно снижает их усталостную прочность.

Эластичность титанового сплава может быть полезной для характеристик деталей, но в процессе резки упругая деформация заготовки является важной причиной вибрации. Давление резания заставляет «упругую» заготовку покинуть инструмент и отскочить, так что трение между инструментом и заготовкой больше, чем эффект резания. Процесс трения также производит тепло, что усугубляет проблему плохой теплопроводности титанового сплава.

При обработке тонкостенных или кольцевых деталей эта проблема является более серьезной. Нелегко обрабатывать тонкостенные детали из титанового сплава с ожидаемой точностью размеров. Поскольку, когда материал заготовки отталкивается резцом, локальная деформация тонкой стенки превышает предел упругости, что приводит к пластической деформации, и прочность материала и твердость точки резания значительно увеличиваются. В это время, согласно первоначально определенной скорости резания, обработка становится слишком высокой, что дополнительно приводит к резкому износу инструмента.

Почему титан - сложный материал? 3

«Жара» - «виновник» титанового сплава, который трудно обрабатывать!

Технологические ноу-хау обработки титановых сплавов

Исходя из понимания механизма обработки титанового сплава и предыдущего опыта, основное ноу-хау обработки титанового сплава заключается в следующем:

(1) Лезвие с положительной геометрией угла используется для уменьшения силы резания, нагрева и деформации заготовки.

(2) Поддерживайте постоянную подачу, чтобы избежать затвердевания заготовки. Во время процесса резки инструмент всегда должен находиться в состоянии подачи. Радиальная величина резания AE должна составлять 30% радиуса.

(3) Режущая жидкость с высоким давлением и большим расходом используется для обеспечения термической стабильности процесса обработки и предотвращения вырождения поверхности и повреждения инструмента из-за высокой температуры.

(4) Сохранение острого и тупого края лезвия является причиной накопления тепла и износа, который легко может привести к выходу инструмента из строя.

(5) Его можно обрабатывать в самом мягком состоянии из титанового сплава, насколько это возможно, поскольку материал становится более трудным для обработки после закалки, термическая обработка улучшает прочность материала и увеличивает износ лезвия.

(6) Используйте большой радиус наконечника или фаску, чтобы врезать, и попытайтесь вставить больше лезвий в резку. Это может уменьшить силу резания и нагрев в каждой точке и предотвратить локальное повреждение. При фрезеровании титанового сплава скорость резания оказывает наибольшее влияние на срок службы инструмента VC, за которым следует радиальный рез (глубина фрезерования) AE.

Почему титан - сложный материал? 4

Начиная с лезвия, чтобы решить проблему обработки титана

Износ канавки лезвия при обработке титановым сплавом - это локальный износ задней и передней части в направлении глубины резания, который часто вызывается упрочняющим слоем, оставленным предыдущей обработкой. Химическая реакция и диффузия режущего инструмента и материала заготовки при температуре обработки более 800 ℃ также является одной из причин формирования износа канавки. Потому что в процессе механической обработки молекулы титана заготовки накапливаются перед лезвием и «привариваются» к лезвию под высоким давлением и высокой температурой, образуя скопление опухоли. Когда с лезвия отслаивается стружка, покрытие лезвия из цементированного карбида удаляется. Поэтому для обработки титанового сплава требуются специальный материал и геометрия лезвия.

Структура инструмента подходит для обработки титана

Основное внимание при обработке титановых сплавов уделяется теплу. Большое количество смазочно-охлаждающей жидкости высокого давления должно быть нанесено на режущую кромку своевременно и точно, чтобы быстро отводить тепло. На рынке представлена уникальная структура фрезы, специально используемая для обработки титановых сплавов.

ru_RUРусский
en_USEnglish zh_CN简体中文 es_ESEspañol hi_INहिन्दी arالعربية pt_BRPortuguês do Brasil ja日本語 jv_IDBasa Jawa de_DEDeutsch ko_KR한국어 fr_FRFrançais tr_TRTürkçe pl_PLPolski viTiếng Việt ru_RUРусский