Bakit ang titanium alloy ay isang mahirap na materyal sa makina?

1. Pisikal na phenomena ng titanium machining

Ang puwersa ng pagputol ng pagpoproseso ng titanium alloy ay bahagyang mas mataas kaysa sa bakal na may parehong katigasan, ngunit ang pisikal na kababalaghan ng pagproseso ng titanium alloy ay mas kumplikado kaysa sa pagproseso ng bakal, na nagpapahirap sa pagproseso ng titanium alloy.

Ang thermal conductivity ng karamihan sa mga titanium alloy ay napakababa, 1/7 lamang ng bakal at 1/16 ng aluminyo. Samakatuwid, ang init na nabuo sa proseso ng pagputol ng mga haluang metal ng titanium ay hindi mabilis na ililipat sa workpiece o aalisin ng mga chips, ngunit maiipon sa lugar ng pagputol, at ang temperatura na nabuo ay maaaring kasing taas ng 1 000 °C o higit pa. , na magdudulot ng mabilis na pagkasira, pagkaputol at pag-crack ng cutting edge ng tool. Ang pagbuo ng built-up na gilid, ang mabilis na hitsura ng isang pagod na gilid, ay bumubuo ng higit na init sa lugar ng paggupit, na lalong nagpapaikli sa buhay ng tool.titan machining

Ang mataas na temperatura na nabuo sa panahon ng proseso ng paggupit ay sumisira din sa integridad ng ibabaw ng mga bahagi ng titanium alloy, na nagreresulta sa pagbaba sa geometric na katumpakan ng mga bahagi at pagpapatigas ng trabaho na lubhang nagpapababa sa kanilang lakas ng pagkapagod.

Ang pagkalastiko ng mga haluang metal ng titanium ay maaaring maging kapaki-pakinabang para sa pagganap ng bahagi, ngunit sa panahon ng pagputol, ang nababanat na pagpapapangit ng workpiece ay isang mahalagang sanhi ng panginginig ng boses. Ang cutting pressure ay nagiging sanhi ng "elastic" workpiece na lumayo mula sa tool at tumalbog upang ang friction sa pagitan ng tool at workpiece ay mas malaki kaysa sa cutting action. Ang proseso ng friction ay bumubuo rin ng init, na nagpapalubha sa problema ng mahinang thermal conductivity ng titanium alloys.

Ang problemang ito ay mas malala pa kapag gumagawa ng manipis na pader o hugis singsing na mga bahagi na madaling ma-deform. Ito ay hindi isang madaling gawain sa machine thin-walled titanium alloy parts sa inaasahang dimensional accuracy. Dahil kapag ang materyal ng workpiece ay itinulak palayo ng tool, ang lokal na pagpapapangit ng manipis na pader ay lumampas sa nababanat na hanay at ang plastic deformation ay nangyayari, at ang materyal na lakas at tigas ng cutting point ay tumaas nang malaki. Sa puntong ito, ang machining sa dati nang natukoy na bilis ng pagputol ay nagiging masyadong mataas, na higit na nagreresulta sa matalas na pagkasira ng tool.

Ang "Hot" ay ang "salarin" na mahirap iproseso ang mga titanium alloys!

2. Teknolohikal na kaalaman para satitanium cnc machining

Sa batayan ng pag-unawa sa mekanismo ng pagproseso ng mga haluang metal ng titanium at pagdaragdag ng nakaraang karanasan, ang pangunahing kaalaman sa proseso para sa pagproseso ng mga haluang metal ng titanium ay ang mga sumusunod:

(1) Ang mga pagsingit na may positibong geometry ay ginagamit upang bawasan ang puwersa ng pagputol, pagputol ng init at pagpapapangit ng workpiece.

(2) Panatilihin ang palaging feed upang maiwasan ang pagtigas ng workpiece. Ang tool ay dapat palaging nasa estado ng feed sa panahon ng proseso ng pagputol, at ang halaga ng radial cutting ae ay dapat na 30% ng radius sa panahon ng paggiling.

(3) Ang high-pressure at large-flow cutting fluid ay ginagamit upang matiyak ang thermal stability ng proseso ng machining at maiwasan ang pagkabulok ng ibabaw ng workpiece at pagkasira ng tool dahil sa sobrang temperatura.

(4) Panatilihing matalas ang gilid ng talim, mapurol na mga kasangkapan ang sanhi ng init at pagkasira, na madaling humantong sa pagkabigo ng kasangkapan.

(5) Ang pag-machining sa pinakamalambot na estado ng titanium alloy hangga't maaari, dahil ang materyal ay nagiging mas mahirap na makina pagkatapos ng hardening, at ang heat treatment ay nagpapataas ng lakas ng materyal at nagpapataas ng wear ng insert.

(6) Gumamit ng malaking radius ng ilong o chamfer upang i-cut hangga't maaari sa cutting edge. Binabawasan nito ang puwersa ng pagputol at init sa bawat punto at pinipigilan ang lokal na pagkasira. Kapag nagpapaikut-ikot ng mga titanium alloy, kabilang sa mga parameter ng paggupit, ang bilis ng paggupit ay may pinakamalaking impluwensya sa buhay ng tool vc, na sinusundan ng radial engagement (milling depth) ae.

3. Magsimula sa talim upang malutas ang problema sa pagproseso ng titanium

Ang pagsusuot ng insert groove sa panahon ng machining ng titanium alloys ay ang lokal na pagsusuot ng likod at harap sa direksyon ng lalim ng hiwa, na kadalasang sanhi ng matigas na layer na iniwan ng nakaraang pagproseso. Ang kemikal na reaksyon at pagsasabog ng tool at ang materyal ng workpiece sa temperatura ng pagproseso na higit sa 800 °C ay isa rin sa mga dahilan para sa pagbuo ng uka. Dahil sa panahon ng proseso ng machining, ang mga titan molecule ng workpiece ay naiipon sa harap ng talim at "welded" sa gilid ng talim sa ilalim ng mataas na presyon at mataas na temperatura, na bumubuo ng isang built-up na gilid. Kapag ang built-up na gilid ay natanggal sa cutting edge, inaalis nito ang carbide coating ng insert, kaya ang titanium machining ay nangangailangan ng mga espesyal na insert na materyales at geometries.custom na precision machining

4. Ang istraktura ng tool na angkop para sa titanium machining

Ang pokus ng pagproseso ng titanium alloy ay init, at ang isang malaking halaga ng high-pressure cutting fluid ay dapat na i-spray sa cutting edge sa isang napapanahong at tumpak na paraan upang mabilis na maalis ang init. Mayroong mga natatanging pagsasaayos ng mga milling cutter sa merkado partikular para sa machining titanium.