Hvorfor er titanlegering et svært materiale at bearbejde?

1. Fysiske fænomener ved titaniumbearbejdning

Skærekraften ved forarbejdning af titanlegering er kun lidt højere end for stål med samme hårdhed, men det fysiske fænomen ved forarbejdning af titanlegering er meget mere kompliceret end for forarbejdning af stål, hvilket gør forarbejdning af titanlegeringer over for store vanskeligheder.

Den termiske ledningsevne af de fleste titanlegeringer er meget lav, kun 1/7 af stål og 1/16 af aluminium. Derfor vil den varme, der genereres i processen med at skære titanlegeringer, ikke hurtigt blive overført til emnet eller taget væk af spånerne, men vil akkumulere i skæreområdet, og den genererede temperatur kan være så høj som 1 000 °C eller mere , hvilket vil få værktøjets skær til hurtigt at blive slidt, skåret og revnet. Dannelsen af ​​opbygget kant, det hurtige udseende af en slidt kant, genererer igen mere varme i skæreområdet, hvilket yderligere forkorter værktøjets levetid.titanium bearbejdning

De høje temperaturer, der genereres under skæreprocessen, ødelægger også titanlegeringsdelenes overfladeintegritet, hvilket resulterer i et fald i delenes geometriske nøjagtighed og arbejdshærdning, der i alvorlig grad reducerer deres udmattelsesstyrke.

Elasticiteten af ​​titanlegeringer kan være gavnlig for delens ydeevne, men under skæring er den elastiske deformation af emnet en vigtig årsag til vibrationer. Skæretrykket får det "elastiske" emne til at bevæge sig væk fra værktøjet og hoppe, så friktionen mellem værktøjet og emnet er større end skærevirkningen. Friktionsprocessen genererer også varme, hvilket forværrer problemet med dårlig termisk ledningsevne af titanlegeringer.

Dette problem er endnu mere alvorligt ved bearbejdning af tyndvæggede eller ringformede dele, der let deformeres. Det er ikke en let opgave at bearbejde tyndvæggede titanlegeringsdele til den forventede dimensionelle nøjagtighed. For når emnematerialet skubbes væk af værktøjet, har den lokale deformation af den tynde væg overskredet det elastiske område, og der opstår plastisk deformation, og skærepunktets materialestyrke og hårdhed øges markant. På dette tidspunkt bliver bearbejdning med den tidligere bestemte skærehastighed for høj, hvilket yderligere resulterer i skarpt værktøjsslid.

"Hot" er "synderen", der er svær at behandle titanlegeringer!

2. Teknologisk knowhow tiltitanium cnc-bearbejdning

På grundlag af forståelsen af ​​behandlingsmekanismen for titanlegeringer og tilføjelse af tidligere erfaringer er den vigtigste procesknowhow til behandling af titanlegeringer som følger:

(1) Skær med positiv geometri bruges til at reducere skærekraft, skærevarme og deformation af emnet.

(2) Oprethold en konstant fremføring for at undgå hærdning af emnet. Værktøjet skal altid være i fremføringstilstand under skæreprocessen, og den radiale skæremængde ae skal være 30 % af radius under fræsning.

(3) Højtryks- og storstrømsskærevæske bruges til at sikre den termiske stabilitet af bearbejdningsprocessen og forhindre degenerering af emneoverfladen og værktøjsskader på grund af for høj temperatur.

(4) Hold klingekanten skarp, stumpe værktøjer er årsagen til varmeopbygning og slid, hvilket let kan føre til værktøjsfejl.

(5) Bearbejdning i titanlegeringens blødeste tilstand så meget som muligt, fordi materialet bliver sværere at bearbejde efter hærdning, og varmebehandlingen øger materialets styrke og øger skærets slid.

(6) Brug en stor næseradius eller affasning til at skære så meget som muligt ind i skærkanten. Dette reducerer skærekraft og varme på hvert punkt og forhindrer lokal brud. Ved fræsning af titanlegeringer, blandt skæreparametrene, har skærehastigheden den største indflydelse på værktøjslevetiden vc, efterfulgt af det radiale indgreb (fræsedybde) ae.

3. Start med klingen for at løse titaniumbehandlingsproblemet

Slid på skærrillen under bearbejdning af titanlegeringer er det lokale slid på bagsiden og forsiden i retning af skæredybden, som ofte er forårsaget af det hærdede lag efterladt af den tidligere bearbejdning. Den kemiske reaktion og diffusion af værktøjet og emnematerialet ved en bearbejdningstemperatur på mere end 800 °C er også en af ​​årsagerne til dannelsen af ​​rilleslid. For under bearbejdningsprocessen samler emnets titaniummolekyler sig foran på bladet og "svejses" til klingekanten under højt tryk og høj temperatur og danner en opbygget kant. Når den opbyggede kant skræller af skæret, fjerner det skærets hårdmetalbelægning, så titaniumbearbejdning kræver specielle skærmaterialer og geometrier.tilpasset præcisionsbearbejdning

4. Værktøjsstruktur velegnet til titaniumbearbejdning

Fokus for titanlegeringsbehandling er varme, og en stor mængde højtryksskærevæske skal sprøjtes på skærkanten rettidigt og præcist for hurtigt at fjerne varmen. Der er unikke konfigurationer af fræsere på markedet specielt til bearbejdning af titanium.