Защо титановата сплав е труден материал за обработка?

1. Физични явления при обработка на титан

Силата на рязане при обработка на титанова сплав е само малко по-висока от тази на стомана със същата твърдост, но физическият феномен на обработка на титанова сплав е много по-сложен от този на обработка на стомана, което прави обработката на титанова сплав изправена пред огромни трудности.

Топлинната проводимост на повечето титанови сплави е много ниска, само 1/7 от стоманата и 1/16 от алуминия. Следователно топлината, генерирана в процеса на рязане на титанови сплави, няма да бъде бързо прехвърлена към детайла или отнета от чиповете, а ще се натрупа в зоната на рязане и генерираната температура може да достигне до 1 000 °C или повече , което ще доведе до бързо износване, олющване и напукване на режещия ръб на инструмента. Образуването на натрупан ръб, бързото появяване на износен ръб, на свой ред генерира повече топлина в зоната на рязане, което допълнително съкращава живота на инструмента.обработка на титан

Високите температури, генерирани по време на процеса на рязане, също разрушават целостта на повърхността на частите от титанова сплав, което води до намаляване на геометричната точност на частите и втвърдяване при работа, което значително намалява тяхната якост на умора.

Еластичността на титановите сплави може да е от полза за производителността на частта, но по време на рязане еластичната деформация на детайла е важна причина за вибрации. Натискът при рязане кара "еластичния" детайл да се отдалечи от инструмента и да отскочи, така че триенето между инструмента и детайла да е по-голямо от действието на рязане. Процесът на триене също генерира топлина, което утежнява проблема с лошата топлопроводимост на титановите сплави.

Този проблем е още по-сериозен при обработката на тънкостенни или пръстеновидни детайли, които лесно се деформират. Не е лесна задача да се обработват тънкостенни части от титанова сплав до очакваната точност на размерите. Тъй като, когато материалът на детайла се избута от инструмента, локалната деформация на тънката стена е надхвърлила еластичния диапазон и възниква пластична деформация, а здравината на материала и твърдостта на точката на рязане се увеличават значително. В този момент обработката при предварително определената скорост на рязане става твърде висока, което допълнително води до рязко износване на инструмента.

"Горещо" е "виновникът" за трудни за обработка титанови сплави!

2. Технологично ноу-хау заобработка на титан cnc

Въз основа на разбирането на механизма за обработка на титанови сплави и добавяне на минал опит, основното ноу-хау за обработка на титанови сплави е както следва:

(1) Пластините с положителна геометрия се използват за намаляване на силата на рязане, топлината на рязане и деформацията на детайла.

(2) Поддържайте постоянно подаване, за да избегнете втвърдяване на детайла. Инструментът винаги трябва да е в състояние на подаване по време на процеса на рязане, а радиалното рязане ae трябва да бъде 30% от радиуса по време на фрезоване.

(3) Използва се флуид за рязане под високо налягане и голям поток, за да се осигури термичната стабилност на процеса на обработка и да се предотврати дегенерация на повърхността на детайла и повреда на инструмента поради прекомерна температура.

(4) Поддържайте ръба на острието остър, тъпите инструменти са причина за натрупване на топлина и износване, което лесно може да доведе до повреда на инструмента.

(5) Обработка в най-мекото състояние на титановата сплав, доколкото е възможно, тъй като материалът става по-труден за обработка след втвърдяване, а топлинната обработка увеличава якостта на материала и увеличава износването на вложката.

(6) Използвайте голям радиус на носа или фаска, за да изрежете колкото е възможно повече в режещия ръб. Това намалява силата на рязане и топлината във всяка точка и предотвратява локално счупване. При фрезоване на титанови сплави сред параметрите на рязане скоростта на рязане има най-голямо влияние върху живота на инструмента vc, следвана от радиалното зацепване (дълбочина на фрезоване) ae.

3. Започнете с острието, за да разрешите проблема с обработката на титан

Износването на жлеба на вложката по време на обработката на титанови сплави е локалното износване на задната и предната страна по посока на дълбочината на рязане, което често се причинява от втвърдения слой, оставен от предишната обработка. Химическата реакция и дифузията на инструмента и материала на обработвания детайл при температура на обработка над 800 °C също са една от причините за образуването на износване на каналите. Тъй като по време на процеса на обработка титановите молекули на детайла се натрупват в предната част на острието и се „заваряват“ към ръба на острието под високо налягане и висока температура, образувайки натрупан ръб. Когато натрупаният ръб се отлепи от режещия ръб, той отнема карбидното покритие на вложката, така че обработката на титан изисква специални материали и геометрия на вложката.персонализирана прецизна обработка

4. Структура на инструмента, подходяща за обработка на титан

Фокусът на обработката на титановата сплав е топлината и голямо количество течност за рязане под високо налягане трябва да се напръска върху режещия ръб своевременно и точно, за да се премахне бързо топлината. На пазара има уникални конфигурации на фрези специално за обработка на титан.