Dlaczego uważamy, że stop tytanu jest tak trudnym materiałem w obróbce? Z powodu braku dogłębnego zrozumienia mechanizmu i zjawiska jego przetwarzania.
1. Fizyczne zjawiska obróbki tytanu
Siła cięciastopu tytanujest tylko nieznacznie wyższa niż w przypadku stali o tej samej twardości, ale fizyczne zjawisko obróbki stopu tytanu jest znacznie bardziej złożone niż w przypadku stali, co sprawia, że obróbka stopu tytanu napotyka duże trudności.
Dlaczego uważamy, że stop tytanu jest tak trudnym materiałem w obróbce? Z powodu braku zrozumienia mechanizmu jego przetwarzania
Większość stopów tytanu ma bardzo niską przewodność cieplną, tylko 1/7 stali i 1/16 aluminium. Dlatego ciepło wytwarzane w procesie skrawania stopu tytanu nie zostanie szybko przeniesione na przedmiot obrabiany lub odpryski, a zgromadzone w obszarze skrawania, generowana temperatura może być wyższa nawet o 1 000 stopni, dzięki czemu cięcie krawędź narzędzia szybko się zużywa, guz pęka i gruz, szybkie zużycie ostrza i powoduje, że obszar cięcia wytwarza więcej ciepła, co dodatkowo skraca żywotność narzędzia.
Wysoka temperatura wytwarzana podczas procesu skrawania uszkadza również integralność powierzchni części ze stopu tytanu, powodując zmniejszenie dokładności geometrycznej części i zjawisko utwardzania, które poważnie zmniejsza wytrzymałość zmęczeniową części.
Elastyczność stopu tytanu może być korzystna dla wydajności części, ale w procesie skrawania odkształcenie sprężyste przedmiotu obrabianego jest ważną przyczyną wibracji. Nacisk skrawania powoduje odsunięcie się „elastycznego” przedmiotu obrabianego od narzędzia i odbicie, tak że tarcie między narzędziem a przedmiotem obrabianym jest większe niż działanie skrawania. Proces tarcia generuje również ciepło, co pogłębia problem słabej przewodności cieplnej stopu tytanu.
Ten problem jest poważniejszy podczas obróbki części cienkościennych lub pierścieniowych, które łatwo ulegają deformacji. Obróbka cienkościennych części ze stopu tytanu z zachowaniem pożądanej dokładności wymiarowej nie jest łatwa. Ponieważ gdy materiał przedmiotu obrabianego jest popychany przez narzędzie, miejscowe odkształcenie cienkiej ścianki przekroczyło zakres sprężystości i spowodowało odkształcenie plastyczne, wytrzymałość i twardość materiału w punkcie skrawania znacznie wzrosła. W tym momencie obróbka z wcześniej ustaloną prędkością skrawania staje się zbyt wysoka, co dodatkowo prowadzi do gwałtownego zużycia narzędzia.
„Ciepło” to trudny do obróbki stop tytanu „winowajca”!
2. Wiedza techniczna dotycząca obróbki stopu tytanu
Na podstawie zrozumienia mechanizmu przetwarzania stopu tytanu i wcześniejszych doświadczeń główna wiedza technologiczna dotycząca przetwarzania stopu tytanu jest następująca:
(1) Zastosuj ostrze o dodatniej geometrii kąta, aby zmniejszyć siłę skrawania, ciepło skrawania i deformację przedmiotu obrabianego.
(2) Utrzymuj stały posuw, aby uniknąć stwardnienia przedmiotu obrabianego. Podczas procesu cięcia narzędzie tnące powinno zawsze znajdować się w stanie posuwu. Promieniowa wielkość skrawania A i e powinna wynosić 30 procent promienia podczas frezowania.
(3) Przyjęto płyn chłodzący o wysokim ciśnieniu i dużym przepływie, aby zapewnić stabilność termiczną procesu przetwarzania i zapobiec denaturacji powierzchni przedmiotu obrabianego i uszkodzeniu narzędzia z powodu wysokiej temperatury.
(4) Utrzymuj krawędź tnącą ostrza ostrą, tępe narzędzie jest przyczyną gromadzenia się ciepła i zużycia, co łatwo prowadzi do awarii narzędzia.
(5) Obróbka stopu tytanu w możliwie najbardziej miękkim stanie, ponieważ po utwardzeniu materiał staje się trudniejszy w obróbce, obróbka cieplna zwiększa wytrzymałość materiału i zwiększa zużycie ostrza.
(6) Używaj dużego promienia końcówki narzędzia lub fazowania, aby ciąć jak najgłębiej w krawędź skrawającą. Zmniejsza to siłę cięcia i ciepło w każdym punkcie, zapobiegając miejscowym pęknięciom. We frezowaniu stopu tytanu największy wpływ na trwałość narzędzia vc ma prędkość skrawania, a następnie promieniowa wielkość skrawania (głębokość frezowania) ae.
3. Rozwiąż problem z przetwarzaniem tytanu z ostrza
Zużycie rowka ostrza w obróbce stopów tytanu to miejscowe zużycie z tyłu i z przodu wzdłuż kierunku głębokości skrawania, które często jest spowodowane warstwą utwardzającą pozostawioną przez wczesną obróbkę. Reakcja chemiczna i dyfuzja między narzędziem a materiałem obrabianym w temperaturze obróbki powyżej 800 stopni jest również jedną z przyczyn powstawania zużycia rowka. Ponieważ w procesie obróbki cząsteczki tytanu w obrabianym przedmiocie gromadzą się w przedniej części ostrza, pod wysokim ciśnieniem i wysoką temperaturą „spawania” z ostrzem, tworząc grudki gruzu. Kiedy wióry są usuwane z ostrza, usuwają one powłokę z twardego stopu z ostrza, więc obróbka stopów tytanu wymaga specjalnych materiałów i geometrii ostrza.
4. Struktura narzędzia odpowiednia do obróbki tytanu
Celem przetwarzania stopów tytanu jest ciepło, duża liczba wysokociśnieniowych płynów obróbkowych do szybkiego i dokładnego wtrysku do krawędzi skrawającej, aby szybko usunąć ciepło. Na rynku dostępne są specjalne frezy do obróbki stopów tytanu o unikalnych strukturach.
Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji. Dziękuję
Nicole
Firma: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Kraj: Chiny
Dodaj: droga Baoti, Jintai, miasto Baoji, Shaanxi, Chiny
Cel: plus 86 13369210920
Witryna internetowa: www.jm-titanium.com
