Почему титановый сплав является трудным материалом для обработки?

Почему мы думаем, что титановый сплав является своего рода трудным для обработки материалом? Из-за отсутствия глубокого понимания механизма обработки и явлений. Однако, материальные характеристики титанюм сплавов делают им проблему для многоПрецизионный механический цех, И многие инженеры ищут подходящие решения для этого материала. В Richconn у нас есть богатый опыт в обработке титана с ЧПУ, выберите наш титанУслуги станка с ЧПУ, Мы можем сделать это, чтобы вы остались довольны.

Титановые метчики (такие как TC4) сложнее обрабатывать, чем большинство сплавов, но выбор правильного метчика все еще возможен. Титан твердый и легкий, что делает его очень привлекательным металлом для аэрокосмической, медицинской и других отраслей промышленности.

01, «тепло» является «основным виновником» сложности обработки титанового сплава.

Сила резания обработки титанового сплава лишь немного выше, чем такая же твердость стали, но физическое явление обработки титановых сплавов намного сложнее, чем обработка стали, поэтому обработка титанового сплава сталкивается с большими трудностями.

Большая часть теплопроводности титанового сплава очень низкая, всего 1/7 стали, алюминий 1/16. Следовательно, в процессе резки титанового сплава выделяемое тепло не будет быстро передаваться на заготовку или стружку, а собираться в зоне резки, результирующая температура может быть выше 1000 ℃ или более, так что режущая кромка инструмент быстро изнашивается, Скалывание и образование опухолей чипа, быстрое появление износа лезвия ножа, а затем зона резания для создания большего Быстрый износ режущей кромки, а зона резания выделяет больше тепла, что еще больше сокращает срок службы инструмента.

Высокие температуры, образующиеся в процессе резки, также разрушают целостность поверхности детали из титанового сплава, что приводит к снижению геометрической точности детали и возникновению явлений упрочнения, которые серьезно снижают ее усталостную прочность.

Эластичность титановых сплавов может быть полезной для производительности детали, но эластичная деформация заготовки во время процесса резки является значительной причиной вибрации. Давление резания заставляет «эластичную» заготовку отходить от инструмента и отскакивать назад, что приводит к большему трению между инструментом и заготовкой, чем резка. Процесс трения также генерирует тепло, усугубляя проблему плохой теплопроводности титановых сплавов.

Эта проблема усугубляется при обработке деформируемых деталей, таких как тонкостенные или тороидальные формы. Обработка тонкостенных деталей из титанового сплава с требуемой точностью размеров-непростая задача. Поскольку материал заготовки отталкивается инструментом, локальная деформация тонкой стенки превысила диапазон упругости и производит пластическую деформацию, точка резания прочности и твердости материала значительно увеличилась. В этот момент обработка при первоначально определенной скорости резания становится слишком высокой, что приводит к резкому износу инструмента.

02, Технологическое ноу-хау для обработки титановых сплавов

Основываясь на понимании механизма обработки титановых сплавов и прошлого опыта, основные технологические ноу-хау для обработки титановых сплавов заключаются в следующем:

(1) Используйте вставки с положительной угловой геометрией для того чтобы уменьшить силы резания, жару вырезывания и деформацию воркпьесе.

(2) Поддерживайте постоянную подачу, чтобы избежать затвердевания заготовки. Инструмент должен всегда питаться во время процесса вырезывания и радиальный проект а е должен быть 30% из радиуса во времяФрезерная обработка с ЧПУ.

(3) Используйте режущую жидкость высокого давления с высоким потоком, чтобы обеспечить термическую стабильность процесса обработки и предотвратить денатурацию поверхности заготовки и повреждение режущего инструмента из-за чрезмерно высокой температуры.

(4) Держите края вставки острыми; тупые инструменты являются причиной накопления тепла и износа, что может легко привести к выходу инструмента из строя.

(5) Станок титановых сплавов в их мягком состоянии возможно, как материал становится более трудным для обработки после закалки, а термическая обработка увеличивает прочность материала и увеличивает износ на вставке.

(6) Используйте большой радиус наконечника или фаску, чтобы вставить как можно больше режущей кромки в разрез. Это уменьшает силы резания и тепло в каждой точке и предотвращает локализованную поломку. При фрезеровании титановых сплавов скорость резания оказывает наибольшее влияние на срок службы инструмента vc среди различных параметров резания, при радиальной тяге (глубине фрезерования) ae secoНд.

03, от лезвия для решения проблем обработки титана

Износ паза вставки для обработки титанового сплава находится позади и перед местным износом в направлении глубины разреза, это часто происходит из-за закаленного слоя, оставленного после предварительной обработки. Химическая реакция и диффузия между инструментом и материалом заготовки при температуре обработки более 800 ℃ также является одной из причин образования износа канавки.

Потому что в процессе обработки молекулы титана заготовки в передней части лезвия накапливаются, при высоком давлении и высокой температуре «сварка» до режущей кромки, образование опухолей чипа. Когда чипома отслаивается от режущей кромки, она уносит карбидное покрытие вставки. Поэтому обработка титана требует специальных вставных материалов и геометрии.

04, структура инструмента соответствующая для титанюм подвергать механической обработке

Фокусным моментом обработки титана является тепло, и большое количество режущей жидкости высокого давления должно быть распылено на режущую кромку своевременно и точно, чтобы быстро удалить тепло. На рынке представлены уникальные конфигурации фрез, специально разработанные для обработки титана.

05, используйте правую режущую жидкость

Режущая жидкость (охлаждающая жидкость/смазка) влияет на срок службы крана. Хотя те же самые режущие жидкости, используемые для других операций с титановыми сплавами, являются вариантом для нарезания резьбы, такие жидкости не всегда могут обеспечить желаемое качество резьбы и срок службы крана. Мы рекомендуем использовать качественную эмульсию с более высоким содержанием масла или, еще лучше, масло для нарезания резьбы.

При нарезании резьбы смазочные свойства режущей жидкости обычно более важны, чем охлаждение, поскольку кран работает на относительно низких скоростях и не удаляет большое количество материала. Смазка помогает продлить срок службы метчика и защищает чистоту поверхности резьбы.

Резьбонарезание чрезвычайно сложных для машины титановых сплавов может потребовать использования резьбонарезных паст, содержащих добавки. Эти добавки предназначены для прилипания к режущей поверхности, несмотря на высокие усилия обработки, создаваемые на стыке инструмента и заготовки. Недостатком резьбонарезных паст является то, что они должны наноситься вручную и не могут наноситься автоматически системой охлаждения машины.

06, использование резьбовых хвостовиков

Метчики особенно восприимчивы к вибрации, которая может снизить качество резьбы и сократить срок службы метчика. По этой причине, хвостовики высокой эффективности выстукивая должны быть использованы для того чтобы обеспечить твердую установку. Жесткие/синхронизированные циклы нарезания резьбы возможны на обрабатывающих центрах с ЧПУ, поскольку вращение шпинделя может быть точно синхронизировано с осью подачи крана как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.

Эта возможность позволяет производить резьбу в кранах без компенсации длины.

Некоторые держатели для нарезания резьбы предназначены для компенсации небольших ошибок синхронизации, которые могут возникнуть даже на лучшем оборудовании с ЧПУ (рекомендуются фирменные держатели для нарезания резьбы).

07, О приспособлениях

Для максимальной точности и повторяемости проверьте приспособления вашей детали, чтобы убедиться, что ваша система крепления надежно закреплена на детали. Этот совет особенно важен для небольших мастерских и крупных заводов по производству автомобилей, которые чаще, чем когда-либо, сталкиваются с работой с титановыми заготовками.

Многие из этих деталей имеют тонкие стенки и сложные функции, которые способствуют вибрации. В этих приложениях жесткие установки способствуют каждой операции обработки, включая нарезание резьбы.

По этим причинам мы рекомендуем работать с вашими компаниями быстрого прототипирования, чтобы они имели четкое понимание проблемы под рукой. Это поможет избежать недопонимание и снизить общие затраты на проект.

08, план вперед для того чтобы определить выстукивая требования к оборудования

Срок службы крана зависит от многих факторов, включая возможности станка, точность управления подачей, качество резьбонарезного хвостовика, класс титанового сплава, тип охлаждающей жидкости или смазки и многое другое.

Оптимизация всех этих факторов обеспечит экономически эффективную операцию нарезания резьбы.

Хорошее эмпирическое правило при нарезании на титан-рассчитывать на 250-600 отверстий на нарезание на отверстие, вдвое превышающую глубину его диаметра. Ведите хорошие записи, чтобы контролировать срок службы крана. (Конечно, всегда важно вести хорошие записи при обработке новым метчиком, независимо от того, с каким типом материала вы работаете.)

Неожиданные изменения в сроке службы могут указывать на то, что ключевые переменные должны быть скорректированы. Проблемы с постукивая деятельностью могут также показать условия которые отрицательно влияют на другие деятельности.