Γιατί το κράμα τιτανίου είναι ένα δύσκολο υλικό στη μηχανή;

 

1. Φυσικά φαινόμενα κατεργασίας τιτανίου

Η δύναμη κοπής της επεξεργασίας του κράματος τιτανίου είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή του χάλυβα με την ίδια σκληρότητα. Ωστόσο, το φυσικό φαινόμενο της επεξεργασίας κράματος τιτανίου είναι πολύ πιο περίπλοκο από αυτό της επεξεργασίας χάλυβα, γεγονός που κάνει την επεξεργασία του κράματος τιτανίου να αντιμετωπίζει τεράστιες δυσκολίες.

Η θερμική αγωγιμότητα των περισσότερων κραμάτων τιτανίου είναι πολύ χαμηλή, μόνο το 1/7 του χάλυβα και το 1/16 του αλουμινίου. Επομένως, η θερμότητα που παράγεται κατά την κοπή κραμάτων τιτανίου δεν θα μεταφερθεί γρήγορα στο τεμάχιο εργασίας ούτε θα αφαιρεθεί από τα τσιπ. Ωστόσο, θα συσσωρευτεί στην περιοχή κοπής και η θερμοκρασία που δημιουργείται μπορεί να φτάσει τους 1.000 °C ή περισσότερο, γεγονός που θα προκαλέσει τη φθορά της κοπτικής άκρης του εργαλείου, την κοπή και το ράγισμα γρήγορα. Ο σχηματισμός μιας ενσωματωμένης άκρης και η γρήγορη εμφάνιση μιας φθαρμένης άκρης παράγουν περισσότερη θερμότητα στην περιοχή κοπής, μειώνοντας περαιτέρω τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.κατεργασία τιτανίου

Οι υψηλές θερμοκρασίες που δημιουργούνται κατά τη διαδικασία κοπής καταστρέφουν επίσης την επιφανειακή ακεραιότητα των εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου, με αποτέλεσμα τη μείωση της γεωμετρικής ακρίβειας των εξαρτημάτων και τη σκλήρυνση της εργασίας που μειώνει σημαντικά την αντοχή τους σε κόπωση.

Η ελαστικότητα των κραμάτων τιτανίου μπορεί να είναι ευεργετική για την απόδοση του εξαρτήματος, αλλά κατά τη διάρκεια της κοπής, η ελαστική παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας είναι μια βασική αιτία κραδασμών. Η πίεση κοπής κάνει το "ελαστικό" τεμάχιο εργασίας να απομακρυνθεί από το εργαλείο και να αναπηδήσει, επομένως η τριβή μεταξύ του εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας είναι μεγαλύτερη από τη δράση κοπής. Η διαδικασία τριβής παράγει επίσης θερμότητα, επιδεινώνοντας το πρόβλημα της κακής θερμικής αγωγιμότητας των κραμάτων τιτανίου.

Αυτό το πρόβλημα είναι ακόμη πιο σοβαρό κατά τη μηχανική κατεργασία λεπτών τοιχωμάτων ή δακτυλιοειδών εξαρτημάτων που παραμορφώνονται εύκολα. Δεν είναι εύκολο να επεξεργαστείτε εξαρτήματα από κράμα τιτανίου με λεπτά τοιχώματα με την αναμενόμενη ακρίβεια διαστάσεων. Όταν το εργαλείο απομακρύνει το υλικό του τεμαχίου εργασίας, η τοπική παραμόρφωση του λεπτού τοιχώματος υπερβαίνει το εύρος ελαστικότητας. εμφανίζεται πλαστική παραμόρφωση και η αντοχή του υλικού και η σκληρότητα του σημείου κοπής αυξάνονται σημαντικά. Η κατεργασία με την προκαθορισμένη ταχύτητα κοπής γίνεται πολύ υψηλή, με αποτέλεσμα τη φθορά του εργαλείου απότομη.

Το "hot" είναι ο "ένοχος" που καθιστά δύσκολη την επεξεργασία κραμάτων τιτανίου!

 

2. Τεχνολογική τεχνογνωσία για κατεργασία CNC τιτανίου 

Με βάση την κατανόηση του μηχανισμού επεξεργασίας των κραμάτων τιτανίου και την προσθήκη εμπειρίας, η κύρια τεχνογνωσία επεξεργασίας για την επεξεργασία κραμάτων τιτανίου είναι η εξής:

(1) Τα ένθετα με θετική γεωμετρία χρησιμοποιούνται για τη μείωση της δύναμης κοπής, της θερμότητας κοπής και της παραμόρφωσης του τεμαχίου.

(2) Διατηρήστε σταθερή τροφοδοσία για να αποφύγετε τη σκλήρυνση του τεμαχίου εργασίας. Το εργαλείο πρέπει να βρίσκεται πάντα σε κατάσταση τροφοδοσίας κατά τη διαδικασία κοπής και η ποσότητα ακτινικής κοπής πρέπει να είναι 30% της ακτίνας κατά τη διάρκεια του φρεζαρίσματος.

(3) Το υγρό κοπής υψηλής πίεσης και μεγάλης ροής χρησιμοποιείται για τη διασφάλιση της θερμικής σταθερότητας της διαδικασίας κατεργασίας και την πρόληψη του εκφυλισμού της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και της ζημιάς του εργαλείου λόγω υπερβολικής θερμοκρασίας.

(4) Διατηρήστε την άκρη της λεπίδας αιχμηρή. Τα αμβλέα εργαλεία προκαλούν συσσώρευση θερμότητας και φθορά, οδηγώντας γρήγορα σε αστοχία του εργαλείου.

(5) Η κατεργασία στην πιο μαλακή κατάσταση του κράματος τιτανίου όσο το δυνατόν περισσότερο, επειδή το υλικό γίνεται πιο δύσκολο στη μηχανή μετά τη σκλήρυνση και η θερμική επεξεργασία αυξάνει την αντοχή του υλικού και τη φθορά του ενθέτου.

(6) Χρησιμοποιήστε μια μεγάλη ακτίνα μύτης ή λοξότμηση για να κόψετε όσο το δυνατόν περισσότερο στην κοπτική άκρη. Αυτό μειώνει τη δύναμη κοπής και τη θερμότητα σε κάθε σημείο και αποτρέπει την τοπική θραύση. Κατά την άλεση κραμάτων τιτανίου, μεταξύ των παραμέτρων κοπής, η ταχύτητα κοπής έχει τη σημαντικότερη επίδραση στη διάρκεια ζωής του εργαλείου vc, ακολουθούμενη από την ακτινική εμπλοκή (βάθος φρεζαρίσματος) ae.

 

3. Ξεκινήστε με τη λεπίδα για να λύσετε το πρόβλημα επεξεργασίας τιτανίου

Η φθορά του αυλακιού ένθετου κατά τη μηχανική κατεργασία κραμάτων τιτανίου είναι η τοπική φθορά του πίσω και του μπροστινού μέρους προς την κατεύθυνση του βάθους κοπής, η οποία συχνά προκαλείται από το σκληρυμένο στρώμα που αφήνεται από την προηγούμενη επεξεργασία. Η χημική αντίδραση και η διάχυση του εργαλείου και του υλικού του τεμαχίου εργασίας σε θερμοκρασία επεξεργασίας μεγαλύτερη από 800 °C είναι επίσης αιτίες για το σχηματισμό φθοράς αυλακώσεων. Επειδή κατά τη διαδικασία της μηχανικής κατεργασίας, τα μόρια τιτανίου του τεμαχίου συσσωρεύονται στο μπροστινό μέρος της λεπίδας και «συγκολλώνται» στην άκρη της λεπίδας υπό υψηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία, σχηματίζοντας μια συσσωρευμένη άκρη. Όταν το χτισμένο άκρο ξεκολλάει από την κοπτική άκρη, αφαιρεί την επίστρωση καρβιδίου του ενθέματος, επομένως η κατεργασία τιτανίου απαιτεί μοναδικά υλικά και γεωμετρίες ένθετων.cΠροσαρμοσμένη κατεργασία ακριβείας

 

4. Δομή εργαλείων κατάλληλη για κατεργασία τιτανίου

Το επίκεντρο της επεξεργασίας του κράματος τιτανίου είναι η θερμότητα και μια μεγάλη ποσότητα υγρού κοπής υψηλής πίεσης πρέπει να ψεκαστεί στην κοπτική άκρη αμέσως και με ακρίβεια για να αφαιρεθεί γρήγορα η θερμότητα. Υπάρχουν μοναδικές διαμορφώσεις φρέζας ειδικά για την κατεργασία τιτανίου.