Hvorfor tror vi titanlegering er et vanskelig materiale å bearbeide? På grunn av mangelen på dyp forståelse av dens prosesseringsmekanisme og fenomen.
1. Fysiske fenomener ved titanbearbeiding
Skjærekraften til bearbeiding av titanlegering er bare litt høyere enn for stål med samme hardhet, men det fysiske fenomenet med bearbeiding av titanlegering er mye mer komplisert enn for bearbeiding av stål, noe som gjør bearbeiding av titanlegering overfor store vanskeligheter.
Den termiske ledningsevnen til de fleste titanlegeringer er svært lav, bare 1/7 av stål og 1/16 av aluminium. Derfor vil varmen som genereres i prosessen med å kutte titanlegering ikke raskt bli overført til arbeidsstykket eller tatt bort av flis, men vil bli akkumulert i kutteområdet, og den genererte temperaturen kan være så høy som 1000 ° C, noe som forårsaker skjærekanten på verktøyet for å slites, sprekke og dø raskt. Oppbygging av egger, rask opptreden av slitte kanter, genererer i sin tur mer varme i skjæresonen, noe som forkorter verktøyets levetid ytterligere.
Den høye temperaturen som genereres under skjæreprosessen ødelegger også overflateintegriteten til titanlegeringsdeler, noe som resulterer i en reduksjon i den geometriske nøyaktigheten til delen og et arbeidsherdingsfenomen som alvorlig reduserer utmattelsesstyrken.
Elastisiteten til titanlegeringer kan være gunstig for delens ytelse, men under kutting er den elastiske deformasjonen av arbeidsstykket en viktig årsak til vibrasjoner. Kuttetrykket får det "elastiske" arbeidsstykket til å forlate verktøyet og sprette tilbake, slik at friksjonen mellom verktøyet og arbeidsstykket er større enn skjærehandlingen. Friksjonsprosessen genererer også varme, noe som forverrer problemet med dårlig termisk ledningsevne til titanlegeringer.
Dette problemet er enda mer alvorlig når du behandler tynnveggede eller ringformede deler som lett deformeres. Det er ikke en lett oppgave å behandle tynnveggede deler av titanlegering til forventet dimensjonsnøyaktighet. For når arbeidsstykkematerialet skyves bort av verktøyet, har den lokale deformasjonen av den tynne veggen overskredet det elastiske området for å produsere plastisk deformasjon, og materialstyrken og hardheten ved skjærepunktet øker betydelig. På dette tidspunktet blir bearbeidingen med den opprinnelig bestemte skjærehastigheten for høy, noe som ytterligere fører til skarp slitasje på verktøyet.
"Heat" er "synderen" for vanskeligheten med å behandle titanlegeringer!
2. Teknologisk kunnskap for bearbeiding av titanlegeringer
På grunnlag av å forstå prosesseringsmekanismen til titanlegeringer, kombinert med tidligere erfaring, er hovedprosesskunnskapen for behandling av titanlegeringer som følger:
(1) Skjær med positiv vinkelgeometri for å redusere skjærekraft, skjærevarme og deformasjon av arbeidsstykket.
(2) Hold en konstant mating for å unngå herding av arbeidsstykket. Verktøyet skal alltid være i matetilstand under skjæreprosessen. Den radielle skjæremengden ae bør være 30 % av radius under fresing.
(3) Høytrykks- og skjærevæske med stor strømning brukes for å sikre den termiske stabiliteten til bearbeidingsprosessen og forhindre at arbeidsstykkets overflate degenereres og verktøyskader på grunn av for høy temperatur.
(4) Hold skjærekanten på bladet skarp, butte kniver er årsaken til varmeoppbygging og slitasje, noe som lett kan føre til svikt i knivene.
(5) Behandling i den mykeste tilstanden av titanlegering som mulig, fordi materialet blir vanskeligere å bearbeide etter herding, forbedrer varmebehandling materialets styrke og øker slitasjen på bladet.
(6) Bruk en stor neseradius eller avfasing for å kutte så mye som mulig inn i skjærekanten. Dette kan redusere skjærekraften og varmen på hvert punkt og forhindre lokal brudd. Ved fresing av titanlegeringer, blant skjæreparametrene, har skjærehastigheten størst innflytelse på verktøyets levetid vc, etterfulgt av den radielle skjæremengden (fresedybden) ae.
Xinfa CNC-verktøy har egenskapene til god kvalitet og lav pris. For detaljer, vennligst besøk:
CNC-verktøyprodusenter – Kina CNC-verktøyfabrikk og leverandører (xinfatools.com)
3. Løse problemer med titanbehandling fra bladet
Bladsporslitasjen som oppstår under bearbeiding av titanlegeringer, er den lokale slitasjen på baksiden og fronten langs skjæredybden, som ofte er forårsaket av det herdede laget som ble etterlatt av forrige bearbeiding. Den kjemiske reaksjonen og diffusjonen mellom verktøyet og arbeidsstykkematerialet ved en bearbeidingstemperatur over 800°C er også en av årsakene til dannelsen av sporslitasje. Fordi under behandlingen samler titanmolekylene til arbeidsstykket seg foran på bladet, og "sveises" til bladet under høyt trykk og høy temperatur, og danner en oppbygd kant. Når oppbygget egg flasses bort fra skjæret, tar det bort karbidbelegget på skjæret, så titanbearbeiding krever spesielle skjærmaterialer og geometrier.
4. Verktøystruktur egnet for titanbearbeiding
Fokus for behandling av titanlegering er varme. En stor mengde høytrykksskjærevæske må sprayes på skjærekanten på en rettidig og nøyaktig måte for å fjerne varme raskt. Det er unike strukturer av freser spesielt brukt til titanlegeringsbearbeiding på markedet.
Innleggstid: Aug-09-2023
