Titánovú zliatinu je ťažké spracovať zo 4 hlavných dôvodov a 6 hlavných protiopatrení
Po prvé, koncentrácia teploty
Tepelná vodivosť väčšiny zliatin titánu je veľmi nízka, iba 1/7 ocele, 1/16 hliníka a 1/25 medi. Preto teplo vznikajúce pri rezaní titánovej zliatiny nebude rýchlo prenesené na obrobok ani odvedené trieskami, ale bude sa koncentrovať v oblasti rezu.
Teplota generovaná na hrote nástroja môže byť až 1000 stupňov, čo spôsobuje rýchle opotrebovanie reznej hrany nástroja, praskanie a tvorbu triesok, čím sa skracuje životnosť nástroja.
Vysoké teploty vznikajúce počas procesu rezania tiež ničia povrchovú integritu dielov zo zliatiny titánu, čo vedie k zníženiu geometrickej presnosti dielov a mechanickému vytvrdzovaniu, čo vážne znižuje ich únavovú pevnosť.
Po druhé, elastická deformácia
Modul pružnosti titánovej zliatiny nie je príliš vysoký. Napríklad modul pružnosti TC4 je iba 110 Gpa, zatiaľ čo modul pružnosti ocele 45 je 210 Gpa a modul pružnosti nehrdzavejúcej ocele, ako je 303, 304, 316, je tiež okolo 200 Gpa, takže pri spracovaní zliatiny titánu je elasticita jednoduchá. prihodiť sa. Deformácia.
Tento problém je ešte závažnejší pri obrábaní tenkostenných alebo prstencových dielov. Spracovať tenkostenné diely zo zliatiny titánu na očakávanú rozmerovú presnosť nie je jednoduché. Pretože pri odtláčaní materiálu obrobku nástrojom lokálna deformácia tenkej steny prekročila elastický rozsah, čo má za následok plastickú deformáciu a výrazne sa zvyšuje pevnosť materiálu a tvrdosť rezného bodu.
Rezný tlak spôsobí, že "elastický" obrobok opustí nástroj a odrazí sa, čo spôsobí, že trenie medzi nástrojom a obrobkom je väčšie ako rezný účinok. Proces trenia vytvára teplo, čím sa zhoršuje problém zlej tepelnej vodivosti titánových zliatin.
Po tretie, afinita titánových zliatin má za následok tvorbu dlhých súvislých triesok počas sústruženia a vŕtania, ktoré môžu zapliesť nástroje a sťažiť funkčnosť. Keď je hĺbka rezu príliš veľká, spôsobí prilepenie, popálenie, zlomenie atď.
Dobrá afinita je samozrejme užitočná aj na iných miestach. Napríklad v iónových pumpách sa používa ako titánová katódová platňa. Keď sú atómy titánu rozprášené na stenu anódovej trubice, môže adsorbovať plyn, čím sa vytvorí ultra vysoké vákuum.
Po štvrté, vibrácie
Elasticita titánových zliatin môže byť prospešná pre výkon dielu, ale počas procesu rezania je elastická deformácia obrobku dôležitou príčinou vibrácií.
Vibrácie generované obrábaním titánovej zliatiny sú asi 10-krát väčšie ako vibrácie ocele. Pretože rezné teplo sa sústreďuje na reznú časť, vznikajú kľukaté triesky a spôsobujú kolísanie rezného výkonu.
Protiopatrenia pre náročné spracovanie zliatin titánu
Aké sú protiopatrenia?
Po prvé, chladenie
Chladivo sa môže použiť na zníženie vysokej teploty generovanej procesom rezania. Vo všeobecnosti sa nerozpustné olejové chladivo používa na nízkorýchlostné a vysokovýkonné rezanie a strihanie a rozpustné rezné chladivo sa používa na vysokorýchlostné rezanie alebo strihanie.
Okrem toho je možné použiť metódy rezania pri nízkej teplote, pričom sa ako rezná kvapalina používa tekutý dusík (-180 stupeň) alebo kvapalný CO2 (-76 stupeň), čo môže znížiť teplotu reznej zóny. Táto metóda môže znížiť hlavnú reznú silu o 20% a teplotu rezania o viac ako 300 stupňov. Súčasne zmizne nahromadená hrana, zlepší sa kvalita obrobeného povrchu a životnosť nástroja sa zvýši 2 až 3 krát.
Po druhé, vyberte správny nástroj
Veľké zlepšenia možno dosiahnuť výberom správneho rezného nástroja.
Pretože teplo sa musí odvádzať cez reznú hranu a chladiacu kvapalinu, a nie cez triesky ako oceľ, malá časť reznej hrany musí odolať extrémne vysokému tepelnému a mechanickému namáhaniu. Na zníženie rezných síl použite ostrú reznú hranu.
Okrem toho je možné znížiť rezné napätie použitím brúsených a vysoko pozitívnych vymeniteľných doštičiek s leštenými drážkami.
V prípade potreby je možné použiť aj nástroje s povlakom na minimalizáciu trenia počas odvádzania triesok tým, že odolávajú lepkavosti zliatiny a lámu dlhé triesky, čo pomáha predchádzať hromadeniu tepla počas obrábania.
Po tretie, konštantný posuv alebo zvýšená rýchlosť posuvu
Titán je náchylný na mechanické spevnenie, tj pri rezaní materiálu sa titán stáva tvrdším, a teda náchylnejším na opotrebovanie na nástroji, konštantný posuv zaisťuje, že pracovné spevnenie je obmedzené na minimum.
Samozrejme, ak to stroj umožňuje, rýchlosť posuvu je možné zvýšiť, čo znamená, že nástroj trávi menej času v určitej oblasti, a preto už nie je viac času na hromadenie tepla a pracovné kalenie.
Po štvrté, znížte rýchlosť rezania
Napríklad na reguláciu uvoľňovania tepla použite 1/3 rýchlosti rezania ocele alebo menej.
Po piate, vymeňte nástroj podľa postupu
Na obrábanie zliatin titánu sa používajú nástroje potiahnuté keramikou, karbidom titánu a nitridom titánu a ich životnosť sa skráti. Typicky sa nástroje z tvrdej ocele používajú na rezanie veľkých množstiev titánu a vysokorýchlostné nástroje z karbidu sa používajú na rezanie malých množstiev titánu.
V súčasnosti sa ultrazvukové obrábanie vyvíja s cieľom skrátiť čas kontaktu s nástrojom a predĺžiť životnosť nástroja.
Po šieste, používajte obrábacie stroje s vysokou tuhosťou
Robustné a odolné obrábacie stroje sú nevyhnutné pre úspešné obrábanie titánových zliatin.
Ideálna titánová frézka musí byť tuhá a vreteno musí byť schopné pracovať pri nízkych otáčkach a vysokom krútiacom momente.
To pomáha absorbovať vibrácie a znižovať chvenie počas rezania, čo je bežný problém pri obrábaní zliatin titánu.
Nakoniec by sa obrábacie zariadenie a rezné nástroje mali pravidelne čistiť, aby sa zabránilo usadzovaniu nečistôt.
Spoločnosť: Baoji Dynamic Trading Co., Ltd
Krajina: Čína
Pridať: cesta Baoti, Jintai, mesto Baoji, Shaanxi, Čína
Cel:+86 18391896637(WHATSAPP)
Gmail:alisa@jmyunti.com
Webstránka: www.jm-titanium.com
