Hvorfor tror vi, at titanlegering er et svært materiale at bearbejde? På grund af manglen på dyb forståelse af dets behandlingsmekanisme og fænomen.
1. Fysiske fænomener ved titanbearbejdning
Skærekraften ved forarbejdning af titanlegering er kun lidt højere end for stål med samme hårdhed, men det fysiske fænomen ved forarbejdning af titanlegering er meget mere kompliceret end for forarbejdning af stål, hvilket gør, at titanlegeringsforarbejdning står over for store vanskeligheder.
Den termiske ledningsevne af de fleste titanlegeringer er meget lav, kun 1/7 af stål og 1/16 af aluminium. Derfor vil den varme, der genereres i processen med at skære titanlegering, ikke hurtigt blive overført til emnet eller taget væk af spåner, men vil blive akkumuleret i skæreområdet, og den genererede temperatur kan være så høj som 1000 ° C, hvilket forårsager skærkanten af værktøjet til at slides, revne og dø hurtigt. Opbygning af kantopbygning, hurtig fremkomst af slidte kanter, genererer igen mere varme i skærezonen, hvilket forkorter værktøjets levetid yderligere.
Den høje temperatur, der genereres under skæreprocessen, ødelægger også overfladeintegriteten af titanlegeringsdele, hvilket resulterer i et fald i delens geometriske nøjagtighed og et arbejdshærdningsfænomen, der alvorligt reducerer dens udmattelsesstyrke.
Elasticiteten af titanlegeringer kan være gavnlig for delens ydeevne, men under skæring er den elastiske deformation af emnet en vigtig årsag til vibrationer. Skæretrykket får det "elastiske" emne til at forlade værktøjet og springe tilbage, så friktionen mellem værktøjet og emnet er større end skærevirkningen. Friktionsprocessen genererer også varme, hvilket forværrer problemet med dårlig termisk ledningsevne af titanlegeringer.
Dette problem er endnu mere alvorligt, når du behandler tyndvæggede eller ringformede dele, der let deformeres. Det er ikke en let opgave at behandle tyndvæggede dele af titanlegering til den forventede dimensionelle nøjagtighed. For når emnematerialet skubbes væk af værktøjet, har den lokale deformation af den tynde væg overskredet det elastiske område for at producere plastisk deformation, og materialets styrke og hårdhed ved skærepunktet øges betydeligt. På dette tidspunkt bliver bearbejdningen ved den oprindeligt bestemte skærehastighed for høj, hvilket yderligere fører til skarpt slid på værktøjet.
"Varme" er "synderen" for vanskeligheden ved at behandle titanlegeringer!
2. Teknologisk knowhow til forarbejdning af titanlegeringer
På grundlag af forståelsen af behandlingsmekanismen for titanlegeringer, kombineret med tidligere erfaringer, er den vigtigste procesknowhow til behandling af titanlegeringer som følger:
(1) Skær med positiv vinkelgeometri for at reducere skærekraft, skærevarme og deformation af emnet.
(2) Hold en konstant fremføring for at undgå hærdning af emnet. Værktøjet skal altid være i fremføringstilstand under skæreprocessen. Den radiale skæremængde ae skal være 30 % af radius under fræsning.
(3) Højtryks- og storstrømsskærevæske bruges til at sikre den termiske stabilitet af bearbejdningsprocessen og forhindre, at emneoverfladen degenererer og værktøjsskader på grund af for høj temperatur.
(4) Hold bladets skær skarpe, stumpe knive er årsagen til varmeopbygning og slid, hvilket let kan føre til, at knivene svigter.
(5) Forarbejdning i den blødeste tilstand af titanlegering som muligt, fordi materialet bliver sværere at bearbejde efter hærdning, varmebehandling forbedrer materialets styrke og øger sliddet på bladet.
(6) Brug en stor næseradius eller affasning til at skære så meget som muligt ind i skærkanten. Dette kan reducere skærekraften og varmen på hvert punkt og forhindre lokal brud. Ved fræsning af titanlegeringer, blandt skæreparametrene, har skærehastigheden den største indflydelse på værktøjslevetiden vc, efterfulgt af den radiale skæremængde (fræsedybde) ae.
Xinfa CNC-værktøjer har karakteristika af god kvalitet og lav pris. For detaljer, besøg venligst:
CNC-værktøjsproducenter – Kina CNC-værktøjsfabrik og leverandører (xinfatools.com)
3. Løsning af titaniumforarbejdningsproblemer startende fra klingen
Bladrillens slid, der opstår under forarbejdning af titanlegeringer, er det lokale slid på bagsiden og forsiden langs skæredybden, som ofte er forårsaget af det hærdede lag efterladt af den tidligere forarbejdning. Den kemiske reaktion og diffusion mellem værktøjet og emnematerialet ved en bearbejdningstemperatur på over 800°C er også en af årsagerne til dannelsen af rilleslid. For under bearbejdningen samler emnets titaniummolekyler sig foran på klingen og "svejses" til klingen under højt tryk og høj temperatur og danner en opbygget kant. Når opbygget kant skræller væk fra skæret, fjerner det skærets hårdmetalbelægning, så titaniumbearbejdning kræver specielle skærmaterialer og geometrier.
4. Værktøjsstruktur egnet til titaniumbearbejdning
Fokus for behandling af titanlegering er varme. En stor mængde højtryksskærevæske skal sprøjtes på skærkanten rettidigt og præcist for at fjerne varme hurtigt. Der er unikke strukturer af fræsere, der er specielt brugt til forarbejdning af titanlegeringer på markedet.
Indlægstid: Aug-09-2023
