Почему мы считаем титановый сплав сложным материалом? Из-за непонимания механизма его обработки
Большинство титановых сплавов имеют низкую теплопроводность, всего 1/7 часть стали и 1/16 часть алюминия. Следовательно, тепло, выделяющееся в процессе резки титанового сплава, не будет быстро передаваться заготовке или отводиться стружкой, а будет концентрироваться в зоне резания, и результирующая температура может достигать 1000 градусов и более, что приведет к быстрому износу режущей кромки инструмента, растрескиванию и накоплению стружки, а быстро изнашиваемая режущая кромка также заставит область резания генерировать больше тепла, что еще больше сократит срок службы инструмента.
Высокая температура, возникающая в процессе резки, также разрушает целостность поверхности деталей из титанового сплава, что приводит к снижению геометрической точности деталей и явлению деформационного упрочнения, которое серьезно снижает усталостную прочность деталей.
Эластичность титанового сплава может быть полезной для работы деталей, но в процессе резки упругая деформация заготовки является важной причиной вибрации. Давление резания заставляет «упругую» заготовку отрываться от инструмента и отскакивать, так что трение между инструментом и заготовкой превышает эффект резания. В процессе трения также выделяется тепло, что усугубляет плохую теплопроводность титанового сплава.
Эта проблема становится еще более серьезной при обработке тонкостенных или кольцевых деталей, которые легко деформируются. Нелегко обрабатывать тонкостенные детали из титанового сплава с ожидаемой точностью размеров. Поскольку, когда материал заготовки отталкивается инструментом, локальная деформация тонкой стенки превышает диапазон упругости, что приводит к пластической деформации, а прочность и твердость материала в точке резания значительно увеличиваются. В это время скорость обработки, определенная ранее, становится слишком высокой, что дополнительно приводит к резкому износу инструмента.
«Тепло» является «виновником» сложной обработки титанового сплава!
2. Технологические ноу-хау по обработке титанового сплава
На основе понимания механизма обработки титановых сплавов в сочетании с предыдущим опытом основные технологические ноу-хау обработки деталей из титана заключаются в следующем:
(1) Лезвие с положительной угловой геометрией используется для уменьшения силы резания, тепловыделения при резке и деформации заготовки.
(2) Поддерживайте постоянную подачу, чтобы избежать затвердевания заготовки. Инструмент всегда должен находиться в состоянии подачи во время процесса резания. При фрезеровании радиальная подача должна составлять 30 процентов от радиуса.
(3) Смазочно-охлаждающая жидкость с высоким давлением и большим расходом используется для обеспечения термической стабильности процесса обработки и предотвращения денатурации поверхности заготовки и повреждения инструмента из-за высокой температуры.
(4) Следите за тем, чтобы край лезвия был острым. Тупые инструменты являются причиной накопления тепла и износа, что может легко привести к поломке инструмента.
(5) Старайтесь обрабатывать в мягком состоянии титановый сплав Z, потому что материал становится труднее обрабатывать после закалки, а термическая обработка повышает прочность материала и увеличивает износ лезвия.
(6) Используйте большой радиус дуги или фаску для резки и используйте как можно больше лезвий для резки. Это может снизить силу резания и тепловыделение в каждой точке и предотвратить локальные повреждения. При фрезеровании титанового сплава большое влияние на стойкость инструмента vc оказывает скорость резания, а радиальная подача (глубина фрезерования) занимает второе место.
3. Решить проблему обработки титана с лезвия.
Износ канавки лезвия при обработке титанового сплава представляет собой локальный износ в направлении глубины резания сзади и спереди, который часто вызывается упрочненным слоем, оставшимся после предыдущей обработки. Химическая реакция и диффузия материала инструмента и заготовки при температуре обработки более 800 градусов также являются одной из причин износа канавок. Потому что в процессе механической обработки молекулы титана заготовки скапливаются в передней части лезвия и «привариваются» к лезвию под высоким давлением и высокой температурой, образуя опухоль скопления стружки. Когда стружка отделяется от лезвия, твердосплавное покрытие лезвия снимается. Поэтому обработка титанового сплава требует специального материала и геометрии лезвия.
4. Структура инструмента подходит для обработки титана
Основное внимание при обработке титановых сплавов уделяется нагреву. Для быстрого отвода тепла на режущую кромку необходимо своевременно и точно распылить большое количество смазочно-охлаждающей жидкости под высоким давлением. На рынке существует уникальная конструкция фрезы, специально используемая для обработки титановых сплавов.
Страна:Китай
Добавить: Баоти-роуд, Цзиньтай, город Баоцзи, Шэньси, Китай
Cel/Whatsapp: плюс 86 18309262795
Электронная почта:annie@jmyunti.com
Веб-сайт: www.jm-titanium.com