Kāpēc titāna sakausējums ir grūti apstrādājams materiāls?

Kāpēc mēs domājam, ka titāna sakausējums ir grūti apstrādājams materiāls? Tā kā trūkst dziļas izpratnes par tā apstrādes mehānismu un parādību.

1. Titāna apstrādes fizikālās parādības

Titāna sakausējuma apstrādes griešanas spēks ir tikai nedaudz lielāks nekā tērauda ar tādu pašu cietību, taču titāna sakausējuma apstrādes fiziskā parādība ir daudz sarežģītāka nekā tērauda apstrādē, tāpēc titāna sakausējuma apstrādei ir lielas grūtības.

Lielākajai daļai titāna sakausējumu siltumvadītspēja ir ļoti zema, tikai 1/7 tērauda un 1/16 alumīnija. Tāpēc titāna sakausējuma griešanas procesā radītais siltums netiks ātri pārnests uz apstrādājamo detaļu vai noņemts ar skaidām, bet gan tiks uzkrāts griešanas zonā, un radītā temperatūra var sasniegt 1000 ° C, izraisot instrumenta griešanas mala ātri nodilst, saplaisās un mirst. Nodiluma malu uzkrāšanās, ātra nodilušu malu parādīšanās, savukārt rada vairāk siltuma griešanas zonā, vēl vairāk saīsinot instrumenta kalpošanas laiku.

Augstā temperatūra, kas rodas griešanas procesā, iznīcina arī titāna sakausējuma detaļu virsmas integritāti, kā rezultātā samazinās detaļas ģeometriskā precizitāte un darba sacietēšanas parādība, kas nopietni samazina tās noguruma izturību.

Titāna sakausējumu elastība var būt labvēlīga detaļu veiktspējai, bet griešanas laikā sagataves elastīgā deformācija ir svarīgs vibrācijas cēlonis. Griešanas spiediens liek “elastīgajai” sagatavei atstāt instrumentu un atsit pretī, tādējādi berze starp instrumentu un apstrādājamo priekšmetu ir lielāka nekā griešanas darbība. Berzes procesā rodas arī siltums, kas saasina titāna sakausējumu sliktās siltumvadītspējas problēmu.

Šī problēma ir vēl nopietnāka, apstrādājot plānsienu vai gredzenveida detaļas, kuras viegli deformējas. Tas nav viegls uzdevums apstrādāt titāna sakausējuma plānsienu detaļas līdz paredzamajai izmēru precizitātei. Tā kā, kad instruments atgrūž sagataves materiālu, plānās sienas lokālā deformācija ir pārsniegusi elastības diapazonu, lai radītu plastisku deformāciju, un materiāla izturība un cietība griešanas punktā ievērojami palielinās. Šajā laikā apstrāde ar sākotnēji noteikto griešanas ātrumu kļūst pārāk liela, kas vēl vairāk izraisa instrumenta asu nodilumu.

"Siltums" ir "vaininieks" titāna sakausējumu apstrādes grūtībās!

2. Tehnoloģiskās zināšanas titāna sakausējumu apstrādei

Pamatojoties uz izpratni par titāna sakausējumu apstrādes mehānismu un iepriekšējo pieredzi, galvenā titāna sakausējumu apstrādes procesa zinātība ir šāda:

(1) Ieliktņi ar pozitīvu leņķa ģeometriju, lai samazinātu griešanas spēku, griešanas siltumu un sagataves deformāciju.

(2) Saglabājiet pastāvīgu padevi, lai izvairītos no sagataves sacietēšanas. Griešanas procesa laikā instrumentam vienmēr jābūt padeves stāvoklī. Radiālajam griešanas apjomam ae frēzēšanas laikā jābūt 30% no rādiusa.

(3) Augstspiediena un lielas plūsmas griešanas šķidrumu izmanto, lai nodrošinātu apstrādes procesa termisko stabilitāti un novērstu sagataves virsmas deģenerāciju un instrumenta bojājumus pārmērīgas temperatūras dēļ.

(4) Turiet asmeņa griezējmalu asu, neasi naži izraisa karstuma uzkrāšanos un nodilumu, kas var viegli izraisīt nažu bojājumus.

(5) Apstrāde pēc iespējas mīkstākā titāna sakausējuma stāvoklī, jo pēc sacietēšanas materiāls kļūst grūtāk apstrādājams, termiskā apstrāde uzlabo materiāla izturību un palielina asmens nodilumu.

(6) Izmantojiet lielu priekšgala rādiusu vai slīpumu, lai pēc iespējas vairāk iegrieztu griešanas malu. Tas var samazināt griešanas spēku un siltumu katrā punktā un novērst lokālu lūzumu. Frēzējot titāna sakausējumus, starp griešanas parametriem instrumenta kalpošanas laiku vc visvairāk ietekmē griešanas ātrums, kam seko radiālais griešanas apjoms (frēzēšanas dziļums) ae.

Xinfa CNC instrumentiem ir labas kvalitātes un zemas cenas īpašības. Lai iegūtu sīkāku informāciju, lūdzu, apmeklējiet:
CNC instrumentu ražotāji – Ķīnas CNC rīku rūpnīca un piegādātāji (xinfatools.com)

3. Titāna apstrādes problēmu risināšana, sākot no asmens

Asmens rievas nodilums, kas rodas titāna sakausējuma apstrādes laikā, ir lokāls aizmugures un priekšpuses nodilums griešanas virzienā, ko bieži izraisa iepriekšējās apstrādes rezultātā atstātais sacietējušais slānis. Ķīmiskā reakcija un difūzija starp instrumentu un sagataves materiālu apstrādes temperatūrā, kas pārsniedz 800°C, arī ir viens no rievu nodiluma veidošanās iemesliem. Jo apstrādes laikā sagataves titāna molekulas uzkrājas asmens priekšpusē un tiek “piemetinātas” pie asmens augstā spiedienā un augstā temperatūrā, veidojot apbūvētu malu. Kad iebūvētā mala atdalās no griešanas malas, tā noņem ieliktņa karbīda pārklājumu, tāpēc titāna apstrādei ir nepieciešami īpaši ieliktņu materiāli un ģeometrijas.

4. Instrumenta struktūra, kas piemērota titāna apstrādei

Titāna sakausējuma apstrādes uzmanības centrā ir siltums. Lai ātri noņemtu siltumu, uz griešanas malas ir savlaicīgi un precīzi jāizsmidzina liels daudzums augstspiediena griešanas šķidruma. Tirgū ir pieejamas unikālas frēžu konstrukcijas, kas īpaši izmantotas titāna sakausējuma apstrādei.