Hvorfor er titanlegering et vanskelig materiale å maskinere?

1. Fysiske fenomener ved titanbearbeiding

Skjærekraften til bearbeiding av titanlegering er bare litt høyere enn for stål med samme hardhet, men det fysiske fenomenet med bearbeiding av titanlegering er mye mer komplisert enn for bearbeiding av stål, noe som gjør bearbeiding av titanlegeringer overfor store vanskeligheter.

Den termiske ledningsevnen til de fleste titanlegeringer er svært lav, bare 1/7 av stål og 1/16 av aluminium. Derfor vil varmen som genereres i prosessen med å kutte titanlegeringer ikke raskt overføres til arbeidsstykket eller tas bort av flisene, men vil samle seg i kutteområdet, og temperaturen som genereres kan være så høy som 1 000 °C eller mer , som vil føre til at skjærekanten på verktøyet raskt slites, fliser og sprekker. Dannelsen av oppbygd egg, det raske utseendet til en slitt egg, genererer i sin tur mer varme i skjæreområdet, noe som forkorter verktøyets levetid ytterligere.titan maskinering

De høye temperaturene som genereres under skjæreprosessen ødelegger også overflateintegriteten til titanlegeringsdelene, noe som resulterer i en reduksjon i den geometriske nøyaktigheten til delene og arbeidsherding som kraftig reduserer deres utmattelsesstyrke.

Elastisiteten til titanlegeringer kan være gunstig for delens ytelse, men under skjæring er den elastiske deformasjonen av arbeidsstykket en viktig årsak til vibrasjoner. Kuttetrykket får det "elastiske" arbeidsstykket til å bevege seg bort fra verktøyet og sprette slik at friksjonen mellom verktøyet og arbeidsstykket er større enn skjæreaksjonen. Friksjonsprosessen genererer også varme, noe som forverrer problemet med dårlig termisk ledningsevne til titanlegeringer.

Dette problemet er enda mer alvorlig ved maskinering av tynnveggede eller ringformede deler som lett kan deformeres. Det er ikke en lett oppgave å bearbeide tynnveggede titanlegeringsdeler til forventet dimensjonsnøyaktighet. For når arbeidsstykkematerialet skyves bort av verktøyet, har den lokale deformasjonen av den tynne veggen overskredet det elastiske området og plastisk deformasjon oppstår, og materialstyrken og hardheten til skjærepunktet øker betydelig. På dette tidspunktet blir bearbeiding med den tidligere bestemte skjærehastigheten for høy, noe som ytterligere resulterer i skarp verktøyslitasje.

"Hot" er "synderen" som er vanskelig å behandle titanlegeringer!

2. Teknologisk kunnskap fortitan cnc maskinering

På grunnlag av å forstå prosesseringsmekanismen til titanlegeringer og legge til tidligere erfaring, er hovedprosesskunnskapen for behandling av titanlegeringer som følger:

(1) Skjær med positiv geometri brukes for å redusere skjærekraft, skjærevarme og deformasjon av arbeidsstykket.

(2) Oppretthold en konstant mating for å unngå herding av arbeidsstykket. Verktøyet skal alltid være i matetilstand under skjæreprosessen, og den radielle skjæremengden ae skal være 30 % av radius under fresing.

(3) Høytrykks- og skjærevæske med stor strømning brukes for å sikre den termiske stabiliteten til bearbeidingsprosessen og forhindre degenerasjon av arbeidsstykkets overflate og verktøyskader på grunn av for høy temperatur.

(4) Hold kniveggen skarp, butte verktøy er årsaken til varmeoppbygging og slitasje, noe som lett kan føre til verktøysvikt.

(5) Maskinering i den mykeste tilstanden til titanlegeringen så mye som mulig, fordi materialet blir vanskeligere å bearbeide etter herding, og varmebehandlingen øker materialets styrke og øker slitasjen på innsatsen.

(6) Bruk en stor neseradius eller avfasing for å kutte så mye som mulig inn i skjærekanten. Dette reduserer skjærekraft og varme på hvert punkt og forhindrer lokal brudd. Ved fresing av titanlegeringer, blant skjæreparametrene, har skjærehastigheten størst innflytelse på verktøylevetiden vc, etterfulgt av det radielle inngrepet (fresedybden) ae.

3. Start med bladet for å løse titanbehandlingsproblemet

Slitasjen på innsatssporet under bearbeiding av titanlegeringer er den lokale slitasjen bak og foran i retning av skjæredybden, som ofte er forårsaket av det herdede laget som ble etterlatt av forrige bearbeiding. Den kjemiske reaksjonen og diffusjonen av verktøyet og arbeidsstykkematerialet ved en bearbeidingstemperatur på over 800 °C er også en av årsakene til dannelsen av sporslitasje. For under bearbeidingsprosessen samler titanmolekylene til arbeidsstykket seg i fronten av bladet og "sveises" til bladeggen under høyt trykk og høy temperatur, og danner en oppbygd egg. Når den oppbygde eggen flasser av skjæret, tar det bort karbidbelegget på skjæret, så titanbearbeiding krever spesielle skjærmaterialer og geometrier.tilpasset presisjonsmaskinering

4. Verktøystruktur egnet for titanbearbeiding

Fokuset for prosessering av titanlegering er varme, og en stor mengde høytrykksskjærevæske må sprayes på skjærekanten på en rettidig og nøyaktig måte for raskt å fjerne varmen. Det finnes unike konfigurasjoner av freser på markedet spesielt for bearbeiding av titan.