Zakaj je titanova zlitina težko strojno obdelana?

1. Fizikalni pojavi pri obdelavi titana

Rezalna sila pri obdelavi titanove zlitine je le malo večja kot pri jeklu z enako trdoto, vendar je fizikalni pojav obdelave titanove zlitine veliko bolj zapleten kot pri obdelavi jekla, zaradi česar se obdelava titanove zlitine sooča z velikimi težavami.

Toplotna prevodnost večine titanovih zlitin je zelo nizka, le 1/7 jekla in 1/16 aluminija. Zato toplota, ki nastane pri rezanju titanovih zlitin, ne bo hitro prenesena na obdelovanec ali odvzeta z odrezki, temveč se bo akumulirala v območju rezanja, nastala temperatura pa je lahko tudi do 1000 °C ali več. , zaradi česar se bo rezalni rob orodja hitro obrabil, okrušil in počil. Nastanek nakopičenega roba, hiter pojav obrabljenega roba, povzroči več toplote v rezalnem območju, kar dodatno skrajša življenjsko dobo orodja.obdelava titana

Visoke temperature, ki nastanejo med postopkom rezanja, prav tako uničijo površinsko celovitost delov iz titanove zlitine, kar ima za posledico zmanjšanje geometrijske natančnosti delov in delovno utrjevanje, kar močno zmanjša njihovo odpornost proti utrujenosti.

Elastičnost titanovih zlitin je lahko koristna za delovanje delov, vendar je med rezanjem elastična deformacija obdelovanca pomemben vzrok za vibracije. Rezalni pritisk povzroči, da se "elastični" obdelovanec odmakne od orodja in odskoči, tako da je trenje med orodjem in obdelovancem večje od rezanja. Proces trenja ustvarja tudi toploto, kar poslabša problem slabe toplotne prevodnosti titanovih zlitin.

Ta težava je še hujša pri obdelavi tankostenskih ali obročastih delov, ki se zlahka deformirajo. Obdelovanje tankostenskih delov iz titanove zlitine do pričakovane dimenzijske natančnosti ni lahka naloga. Ker ko orodje potisne material obdelovanca, je lokalna deformacija tanke stene presegla elastično območje in pride do plastične deformacije, trdnost materiala in trdota rezalne točke pa se znatno povečata. Na tej točki postane obdelava pri predhodno določeni rezalni hitrosti previsoka, kar dodatno povzroči ostro obrabo orodja.

"Vroče" je "krivec", da so titanove zlitine težko obdelane!

2. Tehnološko znanje in izkušnje zaCNC obdelava titana

Na podlagi razumevanja mehanizma obdelave titanovih zlitin in dodajanja preteklih izkušenj je glavno procesno znanje in izkušnje za obdelavo titanovih zlitin naslednje:

(1) Ploščice s pozitivno geometrijo se uporabljajo za zmanjšanje rezalne sile, rezalne toplote in deformacije obdelovanca.

(2) Vzdržujte konstanten pomik, da preprečite utrjevanje obdelovanca. Orodje mora biti med postopkom rezanja vedno v stanju podajanja, radialna rezalna količina ae pa mora med rezkanjem znašati 30 % polmera.

(3) Rezalna tekočina z visokim pritiskom in velikim pretokom se uporablja za zagotovitev toplotne stabilnosti obdelovalnega procesa in preprečevanje degeneracije površine obdelovanca in poškodbe orodja zaradi previsoke temperature.

(4) Rob rezila naj bo oster, topa orodja so vzrok za kopičenje toplote in obrabo, kar lahko zlahka povzroči okvaro orodja.

(5) Strojna obdelava v najmehkejšem stanju titanove zlitine, kolikor je to mogoče, ker postane material po utrjevanju težje obdelan, toplotna obdelava pa poveča trdnost materiala in poveča obrabo vložka.

(6) Uporabite velik polmer ali posnetje, da čim bolj zarežete v rezalni rob. To zmanjša rezalno silo in toploto na vsaki točki ter prepreči lokalne zlome. Pri rezkanju titanovih zlitin ima med rezalnimi parametri na življenjsko dobo orodja vc največji vpliv rezalna hitrost, sledi pa radialni vprijem (globina rezkanja) ae.

3. Začnite z rezilom, da rešite problem obdelave titana

Obraba utora ploščice pri obdelavi titanovih zlitin je lokalna obraba zadnje in sprednje strani v smeri globine reza, ki je pogosto posledica utrjene plasti, ki je ostala po predhodni obdelavi. Kemijska reakcija in difuzija orodja in materiala obdelovanca pri temperaturi obdelave nad 800 °C sta tudi eden od razlogov za nastanek obrabe utorov. Ker se med obdelovalnim procesom molekule titana obdelovanca kopičijo na sprednji strani rezila in se pod visokim pritiskom in visoko temperaturo "privarijo" na rob rezila ter tvorijo vgrajen rob. Ko se vgrajeni rob odlušči od rezalnega roba, odvzame karbidno prevleko ploščice, zato strojna obdelava titana zahteva posebne materiale in geometrijo ploščic.natančna obdelava po meri

4. Struktura orodja, primerna za obdelavo titana

Poudarek obdelave titanove zlitine je toplota, zato je treba na rezalni rob pravočasno in natančno razpršiti veliko količino visokotlačne rezalne tekočine, da hitro odstranimo toploto. Na trgu so edinstvene konfiguracije rezkarjev posebej za obdelavo titana.