Сила резания при обработке титанового сплава лишь немного выше, чем у стали той же твердости, но физическое явление обработки титановым сплавом намного сложнее, чем при обработке стали, поэтому обработка титанового сплава сталкивается с большими трудностями.
Теплопроводность большинства титановых сплавов очень низкая, всего 1/7 стали и 1/16 алюминия. Следовательно, тепло, выделяемое в процессе резки титанового сплава, не будет быстро передаваться заготовке или отводиться стружкой, а будет концентрироваться в зоне резания, в результате чего температура может достигать 1 000 градусов C или более, так что режущая кромка инструмента быстро изнашивается, образуются сколы и накапливаются кромки, быстрый износ режущей кромки и области резания генерирует больше тепла, что еще больше сокращает срок службы инструмента.
Высокая температура, возникающая в процессе резки, также разрушает целостность поверхности деталей из титанового сплава, что приводит к снижению геометрической точности детали и явлению деформационного упрочнения, которое серьезно снижает ее сопротивление усталости.
Эластичность титановых сплавов может быть полезна для работы деталей, но в процессе резки упругая деформация заготовки является основной причиной вибрации. Давление резания заставляет «упругую» заготовку отрываться от инструмента и отскакивать, поэтому трение между инструментом и заготовкой больше, чем эффект резания. В процессе трения также выделяется тепло, что усугубляет проблему плохой теплопроводности титановых сплавов. Эта проблема усугубляется при обработке деформируемых деталей, таких как тонкостенные или кольцевые детали, а обработка тонкостенных титановых деталей с ожидаемой точностью размеров является непростой задачей. Поскольку по мере того, как материал заготовки толкается инструментом, локальная деформация тонкой стенки превышает диапазон упругости, возникает пластическая деформация, а прочность материала и твердость в точке сдвига значительно увеличиваются. В этот момент обработка на ранее определенной скорости резания становится слишком высокой, что приводит к резкому износу инструмента.
«Горячий» — «виновник» сложной обработки титанового сплава!
2. Знание процесса обработки титановых сплавов. Основываясь на понимании механизма обработки титановых сплавов, а также на предыдущем опыте, основные технологические советы по обработке титановых сплавов заключаются в следующем:
(1) Используйте отвал с положительной угловой геометрией.
для уменьшения силы резания, тепловыделения и деформации заготовки.
(2) Поддерживайте постоянную подачу, чтобы избежать затвердевания заготовки, инструмент всегда должен находиться в состоянии подачи во время процесса резания, а величина радиальной подачи во время фрезерования должна составлять 30 процентов от радиуса.
(3) Смазочно-охлаждающая жидкость с высоким давлением и высоким расходом используется для обеспечения термической стабильности процесса обработки и предотвращения денатурации поверхности заготовки и повреждения инструмента, вызванного чрезмерной температурой.
(4) Держите край лезвия, тупые инструменты являются причиной перегрева и износа, что может легко привести к поломке инструмента. (5) Насколько это возможно, обрабатывается более мягкое состояние титанового сплава, потому что материал становится труднее обрабатывать после закалки, а термическая обработка повышает прочность материала и увеличивает износ лезвия.
(6) Используйте большой радиус дуги носа или фаску, чтобы обрезать как можно больше режущих кромок. Это снижает силу резания и тепловыделение в каждой точке и предотвращает локальные поломки. При фрезеровании титановых сплавов наибольшее влияние на стойкость инструмента vc среди параметров резания оказывает скорость резания, за которой следует величина радиальной подачи (глубина фрезерования) ae.
3. Начните с лезвия, чтобы решить проблему
обработки титана Износ ножевой канавки, возникающий при обработке титанового сплава, представляет собой локальный износ задней и передней части по направлению глубины резания, который часто вызывается слоем упрочненной поверхности, оставленным предварительной механической обработкой. Химическая реакция и диффузия между инструментом и материалом заготовки при температуре обработки более 800 градусов также является одной из причин образования канавочного износа. Потому что в процессе обработки молекулы титана из заготовки скапливаются в передней части лезвия и под высоким давлением и высокой температурой «привариваются» к режущей кромке, образуя нарост. Когда наплавленная кромка отслаивается от режущей кромки, карбидное покрытие удаляется с лезвия, поэтому обработка титанового сплава требует специальной геометрии пластины и материалов. 4. Структура
правильного инструмента для обработки титана Основное внимание при обработке титанового сплава уделяется нагреву, и для быстрого отвода тепла на режущую кромку необходимо вовремя и точно распылить большое количество смазочно-охлаждающей жидкости под высоким давлением. На рынке существуют уникальные конструкции мельниц специально для обработки титана.
