چرا ماشین آلیاژ تیتانیوم ماده ای دشوار است؟

 

1. پدیده های فیزیکی ماشینکاری تیتانیوم

نیروی برش پردازش آلیاژ تیتانیوم کمی بیشتر از فولاد با همان سختی است. با این حال، پدیده فیزیکی پردازش آلیاژ تیتانیوم بسیار پیچیده تر از پردازش فولاد است، که باعث می شود پردازش آلیاژ تیتانیوم با مشکلات زیادی روبرو شود.

رسانایی حرارتی اکثر آلیاژهای تیتانیوم بسیار کم است، فقط 1/7 فولاد و 1/16 آلومینیوم. بنابراین، گرمای تولید شده هنگام برش آلیاژهای تیتانیوم به سرعت به قطعه کار منتقل نمی شود یا توسط تراشه ها از بین نمی رود. با این حال، در ناحیه برش انباشته می‌شود و دمای تولید شده می‌تواند تا 1000 درجه سانتی‌گراد یا بیشتر باشد، که باعث می‌شود لبه برش ابزار به سرعت ساییده شود، تراشه کند و ترک بخورد. تشکیل یک لبه ساخته شده و ظاهر سریع یک لبه فرسوده گرمای بیشتری را در ناحیه برش ایجاد می کند و عمر ابزار را بیشتر کوتاه می کند.ماشینکاری تیتانیوم

دمای بالای تولید شده در طی فرآیند برش، یکپارچگی سطحی قطعات آلیاژ تیتانیوم را نیز از بین می برد و در نتیجه دقت هندسی قطعات و سخت شدن کار کاهش می یابد که مقاومت خستگی آنها را به شدت کاهش می دهد.

خاصیت ارتجاعی آلیاژهای تیتانیوم ممکن است برای عملکرد قطعه مفید باشد، اما در حین برش، تغییر شکل الاستیک قطعه کار یکی از دلایل ضروری ارتعاش است. فشار برش باعث دور شدن قطعه کار "الاستیک" از ابزار و جهش آن می شود، بنابراین اصطکاک بین ابزار و قطعه کار بیشتر از عمل برش است. فرآیند اصطکاک همچنین گرما تولید می کند و مشکل هدایت حرارتی ضعیف آلیاژهای تیتانیوم را تشدید می کند.

این مشکل در هنگام ماشینکاری قطعات با دیواره نازک یا حلقه ای شکل که به راحتی تغییر شکل می دهند، شدیدتر می شود. ماشینکاری قطعات آلیاژ تیتانیوم جدار نازک با دقت ابعادی مورد انتظار آسان نیست. هنگامی که ابزار مواد قطعه کار را دور می کند، تغییر شکل موضعی دیوار نازک از محدوده الاستیک فراتر می رود. تغییر شکل پلاستیک رخ می دهد، و استحکام مواد و سختی نقطه برش به طور قابل توجهی افزایش می یابد. ماشینکاری با سرعت برش تعیین شده قبلی خیلی زیاد می شود و در نتیجه سایش ابزار تیز می شود.

"Hot" "مقصر" است که پردازش آلیاژهای تیتانیوم را به چالش می کشد!

 

2. دانش فنی برای ماشینکاری تیتانیوم CNC 

بر اساس درک مکانیسم پردازش آلیاژهای تیتانیوم و افزودن تجربه، دانش اولیه فرآیند برای پردازش آلیاژهای تیتانیوم به شرح زیر است:

(1) درج هایی با هندسه مثبت برای کاهش نیروی برش قطعه کار، حرارت برش و تغییر شکل استفاده می شود.

(2) تغذیه ثابت را برای جلوگیری از سخت شدن قطعه کار حفظ کنید. ابزار باید در طول فرآیند برش همیشه در حالت تغذیه باشد و مقدار برش شعاعی باید 30 درصد شعاع در هنگام فرزکاری باشد.

(3) مایع برش فشار بالا و جریان زیاد برای اطمینان از پایداری حرارتی فرآیند ماشینکاری و جلوگیری از تخریب سطح قطعه کار و آسیب ابزار به دلیل دمای بیش از حد استفاده می شود.

(4) لبه تیغه را تیز نگه دارید. ابزارهای کند باعث ایجاد گرما و سایش می شوند که به سرعت منجر به خرابی ابزار می شود.

(5) ماشینکاری در نرم ترین حالت آلیاژ تیتانیوم تا حد امکان زیرا مواد پس از سخت شدن برای ماشین کاری چالش برانگیزتر می شوند و عملیات حرارتی استحکام مواد و سایش درج را افزایش می دهد.

(6) از شعاع بینی یا پخ بزرگ برای برش تا حد امکان در لبه برش استفاده کنید. این کار نیروی برش و حرارت را در هر نقطه کاهش می دهد و از شکستگی موضعی جلوگیری می کند. هنگام آسیاب کردن آلیاژهای تیتانیوم، در بین پارامترهای برش، سرعت برش بیشترین تأثیر را بر عمر ابزار vc دارد و به دنبال آن درگیری شعاعی (عمق آسیاب) ae قرار دارد.

 

3. برای حل مشکل پردازش تیتانیوم با تیغه شروع کنید

سایش شیار درج در حین ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم، سایش موضعی پشت و جلو در جهت عمق برش است که اغلب به دلیل لایه سخت شده به جا مانده از پردازش قبلی ایجاد می شود. واکنش شیمیایی و انتشار ابزار و مواد قطعه کار در دمای پردازش بیش از 800 درجه سانتیگراد نیز از دلایل ایجاد سایش شیار است. زیرا در طول فرآیند ماشینکاری، مولکول‌های تیتانیوم قطعه کار در قسمت جلویی تیغه جمع می‌شوند و تحت فشار و دمای بالا به لبه تیغه جوش داده می‌شوند و یک لبه ساخته شده را تشکیل می‌دهند. هنگامی که لبه ساخته شده از لبه برش جدا می شود، پوشش کاربید درج را از بین می برد، بنابراین ماشینکاری تیتانیوم به مواد و هندسه منحصر به فرد نیاز دارد.c ماشینکاری با دقت سفارشی

 

4. ساختار ابزار مناسب برای ماشینکاری تیتانیوم

تمرکز پردازش آلیاژ تیتانیوم گرما است و مقدار زیادی مایع برش فشار بالا باید به سرعت و با دقت روی لبه برش اسپری شود تا گرما به سرعت حذف شود. تنظیمات منحصر به فردی از فرز برش ها به طور خاص برای ماشینکاری تیتانیوم وجود دارد.