Prečo je zliatina titánu ťažko spracovateľný materiál?

1. Fyzikálne javy obrábania titánu

Rezná sila spracovania titánovej zliatiny je len o niečo vyššia ako rezná sila ocele s rovnakou tvrdosťou, ale fyzikálny jav spracovania titánovej zliatiny je oveľa komplikovanejší ako proces spracovania ocele, čo spôsobuje, že spracovanie titánovej zliatiny čelí obrovským ťažkostiam.

Tepelná vodivosť väčšiny zliatin titánu je veľmi nízka, iba 1/7 ocele a 1/16 hliníka. Preto sa teplo vznikajúce v procese rezania zliatin titánu rýchlo neprenesie na obrobok ani neodvedie triesky, ale bude sa hromadiť v oblasti rezu a vytvorená teplota môže byť až 1 000 °C alebo viac. , čo spôsobí rýchle opotrebovanie, vylamovanie a praskanie reznej hrany nástroja. Tvorba nánosov ostria, rýchly vzhľad opotrebovaného ostria zase vytvára viac tepla v oblasti rezu, čo ďalej skracuje životnosť nástroja.obrábanie titánu

Vysoké teploty vznikajúce počas procesu rezania tiež ničia povrchovú integritu dielov zo zliatiny titánu, čo vedie k zníženiu geometrickej presnosti dielov a mechanickému spevneniu, ktoré výrazne znižuje ich únavovú pevnosť.

Elasticita titánových zliatin môže byť prospešná pre výkon dielu, ale počas rezania je elastická deformácia obrobku dôležitou príčinou vibrácií. Rezný tlak spôsobí, že sa „elastický“ obrobok vzdiali od nástroja a odskočí, takže trenie medzi nástrojom a obrobkom je väčšie ako rezný účinok. Proces trenia tiež vytvára teplo, čím sa zhoršuje problém zlej tepelnej vodivosti titánových zliatin.

Tento problém je ešte závažnejší pri obrábaní tenkostenných alebo prstencových dielov, ktoré sa ľahko deformujú. Obrábať tenkostenné diely z titánovej zliatiny na očakávanú rozmerovú presnosť nie je jednoduchá úloha. Pretože pri odtláčaní materiálu obrobku nástrojom lokálna deformácia tenkej steny prekročila elastický rozsah a dochádza k plastickej deformácii a výrazne sa zvyšuje pevnosť materiálu a tvrdosť rezného bodu. V tomto bode je obrábanie pri predtým určenej reznej rýchlosti príliš vysoké, čo ďalej vedie k ostrému opotrebovaniu nástroja.

"Horúce" je "vinník", ktorý je ťažké spracovať zliatiny titánu!

2. Technologické know-how pretitánové cnc obrábanie

Na základe pochopenia mechanizmu spracovania titánových zliatin a pridania minulých skúseností je hlavné procesné know-how na spracovanie titánových zliatin nasledovné:

(1) Doštičky s pozitívnou geometriou sa používajú na zníženie reznej sily, rezného tepla a deformácie obrobku.

(2) Udržujte konštantný posuv, aby ste zabránili stvrdnutiu obrobku. Nástroj by mal byť počas procesu rezania vždy v stave posuvu a radiálne rezné množstvo ae by malo byť 30 % polomeru počas frézovania.

(3) Vysokotlaková rezná kvapalina s veľkým prietokom sa používa na zabezpečenie tepelnej stability procesu obrábania a na zabránenie degenerácii povrchu obrobku a poškodeniu nástroja v dôsledku nadmernej teploty.

(4) Udržujte ostrie čepele ostré, tupé nástroje sú príčinou hromadenia tepla a opotrebovania, čo môže ľahko viesť k poruche nástroja.

(5) Obrábanie v čo najjemnejšom stave zliatiny titánu, pretože materiál sa po vytvrdení stáva ťažšie obrábateľným a tepelné spracovanie zvyšuje pevnosť materiálu a zvyšuje opotrebenie vložky.

(6) Použite veľký polomer špičky alebo skosenie na rezanie čo najviac do reznej hrany. To znižuje reznú silu a teplo v každom bode a zabraňuje lokálnemu zlomeniu. Pri frézovaní zliatin titánu má spomedzi rezných parametrov najväčší vplyv na životnosť nástroja vc rezná rýchlosť, po ktorej nasleduje radiálny záber (hĺbka frézovania) ae.

3. Začnite s čepeľou, aby ste vyriešili problém spracovania titánu

Opotrebenie drážky doštičky pri obrábaní titánových zliatin je lokálne opotrebovanie zadnej a prednej strany v smere hĺbky rezu, ktoré je často spôsobené zatvrdnutou vrstvou zanechanou predchádzajúcim spracovaním. Chemická reakcia a difúzia nástroja a materiálu obrobku pri teplote spracovania vyššej ako 800 °C sú tiež jednou z príčin vzniku opotrebenia drážky. Pretože počas procesu obrábania sa molekuly titánu z obrobku hromadia v prednej časti čepele a pod vysokým tlakom a vysokou teplotou sa „privaria“ k ostriu čepele, čím sa vytvorí nahromadená hrana. Keď sa nahromadená hrana odlepí od reznej hrany, odoberie karbidový povlak doštičky, takže obrábanie titánu vyžaduje špeciálne materiály a geometrie doštičiek.zákazkové presné obrábanie

4. Štruktúra nástroja vhodná na obrábanie titánu

Ťažiskom spracovania titánovej zliatiny je teplo a na reznú hranu sa musí včas a presne nastriekať veľké množstvo vysokotlakovej reznej kvapaliny, aby sa teplo rýchlo odstránilo. Na trhu sú jedinečné konfigurácie fréz špeciálne na obrábanie titánu.