Преди някои клиенти са се консултирали за титанова сплав и смятат, че обработката на титанова сплав е особено обезпокоителна.Сега колегите от RSM Technology Department ще споделят с вас защо смятаме, че титановата сплав е труден за обработка материал?Поради липсата на дълбоко разбиране на неговия механизъм и феномен на обработка.
1. Физични явления при обработката на титан
Силата на рязане на титанова сплав е само малко по-висока от тази на стомана със същата твърдост, но физическият феномен на обработката на титанова сплав е много по-сложен от този на обработката на стомана, което прави обработката на титанова сплав изправена пред големи трудности.
Топлинната проводимост на повечето титанови сплави е много ниска, само 1/7 от стоманата и 1/16 от алуминия.Следователно топлината, генерирана в процеса на рязане на титанова сплав, няма да бъде бързо прехвърлена към детайла или отнета от чиповете, а ще бъде концентрирана в зоната на рязане и генерираната температура може да достигне до 1000 ℃ или повече, така че режещият ръб на инструмента може бързо да се износва, да се напуква и да генерира тумори с натрупване на стружки.Бързо износеният режещ ръб може също да генерира повече топлина в зоната на рязане, което допълнително съкращава живота на инструмента.
Високата температура, получена в процеса на рязане, също така разрушава целостта на повърхността на частите от титанова сплав, което води до намаляване на геометричната точност на частите и появата на явление на втвърдяване при работа, което сериозно намалява тяхната якост на умора.
Еластичността на титановата сплав може да е от полза за работата на частите, но в процеса на рязане еластичната деформация на детайла е важна причина за вибрации.Натискът при рязане прави „еластичния“ детайл отделен от инструмента и отскача, така че триенето между инструмента и детайла е по-голямо от ефекта на рязане.Процесът на триене също генерира топлина, което влошава лошата топлопроводимост на титановите сплави.
Този проблем става все по-сериозен при обработката на тънкостенни или пръстеновидни детайли, които лесно се деформират.Не е лесно да се обработват тънкостенни части от титанова сплав до очакваната точност на размерите.Тъй като материалът на детайла се отблъсква от инструмента, локалната деформация на тънката стена е надхвърлила еластичния диапазон и възниква пластична деформация, а здравината и твърдостта на материала в точката на рязане се увеличават значително.По това време първоначално определената скорост на рязане ще стане твърде висока, което допълнително ще доведе до рязко износване на инструмента.
„Топлината“ е „виновникът“ за трудната обработка на титановата сплав!
2. Процесни накрайници за обработка на титанова сплав
Въз основа на разбирането на механизма за обработка на титанова сплав, съчетано с предишен опит, основното технологично ноу-хау за обработка на титанова сплав е както следва:
(1) Острието с геометрия на положителен ъгъл се използва за намаляване на силата на рязане, топлината на рязане и деформацията на детайла.
(2) Поддържайте стабилно подаване, за да избегнете втвърдяване на детайла.Инструментът винаги трябва да е в състояние на подаване по време на процеса на рязане.Размерът на радиалното рязане ae по време на фрезоването трябва да бъде 30% от радиуса.
(3) Използва се флуид за рязане с високо налягане и голям поток, за да се осигури термична стабилност на процеса на обработка и да се избегне влошаване на повърхността на детайла и повреда на инструмента поради прекомерна температура.
(4) Дръжте острието остро.Тъпият инструмент е причина за натрупване на топлина и износване, което просто води до повреда на инструмента.
(5) Доколкото е възможно, трябва да се обработва в меко състояние на титанова сплав.Тъй като материалът става по-труден за обработка след втвърдяване, топлинната обработка подобрява здравината на материала и увеличава износването на острието.
(6) Използвайте голям радиус на дъгата на върха на инструмента или фаска за рязане и поставете възможно най-много остриета в рязането.Това може да намали силата на рязане и топлината във всяка точка и да избегне локални повреди.При фрезоване на титаниева сплав скоростта на рязане има голямо влияние върху живота на инструмента vc, последвано от радиалното рязане (дълбочина на фрезоване) ae.
3. Справете се с проблемите при обработката на титан от острието
Износването на канала на острието по време на обработката на титанова сплав е локалното износване на задната и предната част по дълбочината на рязане, което често се причинява от втвърдяващия слой, оставен от предишната обработка.Химическата реакция и дифузията на материала на инструмента и детайла при температура на обработка над 800 ℃ също е една от причините за образуването на износване на канала.Тъй като титановите молекули на детайла се натрупват пред острието по време на обработката, те се „заваряват“ към острието под високо налягане и висока температура, образувайки тумор от натрупване на стружки.Когато натрупаният чип се отлепи от острието, покритието от циментиран карбид на острието се отстранява.Следователно обработката на титанови сплави изисква специални материали за остриета и геометрични форми.
Време на публикуване: 27 септември 2022 г