Раней некаторыя кліенты кансультаваліся наконт тытанавага сплаву і лічылі, што апрацоўка тытанавага сплаву асабліва клапотная. Цяпер калегі з аддзела тэхналогій RSM падзеляцца з вамі, чаму мы лічым тытанавы сплаў складаным матэрыялам для апрацоўкі? З-за адсутнасці глыбокага разумення механізму і з'явы яго апрацоўкі.
1. Фізічныя з'явы апрацоўкі тытана
Сіла рэзання тытанавага сплаву толькі крыху вышэйшая, чым у сталі з такой жа цвёрдасцю, але фізічная з'ява апрацоўкі тытанавага сплаву значна больш складаная, чым апрацоўка сталі, што робіць апрацоўку тытанавага сплаву сутыкаюцца з вялікімі цяжкасцямі.
Цеплаправоднасць большасці тытанавых сплаваў вельмі нізкая, усяго 1/7 сталі і 1/16 алюмінія. Такім чынам, цяпло, якое выдзяляецца ў працэсе рэзкі тытанавага сплаву, не будзе хутка пераносіцца на нарыхтоўку або забірацца стружкай, але будзе канцэнтравацца ў зоне рэзкі, і ствараная тэмпература можа дасягаць 1000 ℃ або вышэй, так што рэжучая абза інструмента можа хутка зношвацца, трэскацца і ствараць сколы. Рэжучая абза, якая хутка зношваецца, таксама можа выдзяляць больш цяпла ў зоне рэзкі, яшчэ больш скарачаючы тэрмін службы інструмента.
Высокая тэмпература, якая ўзнікае ў працэсе рэзкі, таксама разбурае цэласнасць паверхні дэталяў з тытанавага сплаву, што прыводзіць да зніжэння геаметрычнай дакладнасці дэталяў і з'яўленню дэфармацыйнага ўмацавання, якое сур'ёзна зніжае іх усталостную трываласць.
Эластычнасць тытанавага сплаву можа быць карыснай для прадукцыйнасці дэталяў, але ў працэсе рэзкі пругкая дэфармацыя нарыхтоўкі з'яўляецца важнай прычынай вібрацыі. Ціск рэзання прымушае «пругкую» нарыхтоўку аддзяляцца ад інструмента і адскокваць, так што трэнне паміж інструментам і нарыхтоўкай перавышае эфект рэзання. Працэс трэння таксама вылучае цяпло, што пагаршае дрэнную цеплаправоднасць тытанавых сплаваў.
Гэтая праблема становіцца ўсё больш сур'ёзнай пры апрацоўцы тонкасценных або колцападобных дэталяў, якія лёгка дэфармуюцца. Танкасценныя дэталі з тытанавага сплаву нялёгка апрацаваць з чаканай дакладнасцю памераў. Калі матэрыял нарыхтоўкі адштурхоўваецца інструментам, лакальная дэфармацыя тонкай сценкі перавышае дыяпазон пругкасці, і адбываецца пластычная дэфармацыя, а трываласць і цвёрдасць матэрыялу ў кропцы рэзання значна павялічваюцца. У гэты час першапачаткова вызначаная хуткасць рэзання стане занадта высокай, што яшчэ больш прывядзе да рэзкага зносу інструмента.
«Цяпло» - «вінаватая» таго, што тытанавы сплаў цяжка паддаецца апрацоўцы!
2. Працэс наканечнікаў для апрацоўкі тытанавага сплаву
На аснове разумення механізму апрацоўкі тытанавага сплаву ў спалучэнні з папярэднім вопытам асноўныя тэхналагічныя ноу-хау для апрацоўкі тытанавага сплаву наступныя:
(1) Лязо з геаметрыяй станоўчага вугла выкарыстоўваецца для памяншэння сілы рэзання, нагрэву рэзання і дэфармацыі нарыхтоўкі.
(2) Падтрымлівайце стабільную падачу, каб пазбегнуць зацвярдзення нарыхтоўкі. У працэсе рэзкі інструмент заўсёды павінен знаходзіцца ў стане падачы. Велічыня радыяльнага рэзання ae падчас фрэзеравання павінна складаць 30% радыуса.
(3) Для забеспячэння тэрмічнай стабільнасці працэсу апрацоўкі і прадухілення пагаршэння паверхні нарыхтоўкі і пашкоджання інструмента з-за празмернай тэмпературы выкарыстоўваецца высокі ціск і вялікі паток апрацоўчай вадкасці.
(4) Трымайце лязо вострым. Тупы інструмент з'яўляецца прычынай назапашвання цяпла і зносу, што проста прыводзіць да паломкі інструмента.
(5) Наколькі гэта магчыма, ён павінен быць апрацаваны ў мяккім стане тытанавага сплаву. Паколькі пасля зацвярдзення матэрыял становіцца цяжэй апрацоўваць, тэрмічная апрацоўка паляпшае трываласць матэрыялу і павялічвае знос ляза.
(6) Для выразання выкарыстоўвайце вялікі радыус дугі наканечніка інструмента або фаску і ўстаўце ў выраз як мага больш лязоў. Гэта можа паменшыць сілу рэзання і цяпло ў кожнай кропцы і пазбегнуць лакальных пашкоджанняў. Пры фрэзераванні тытанавага сплаву хуткасць рэзання мае вялікі ўплыў на стойкасць інструмента vc, а затым радыяльнае рэзанне (глыбіня фрэзеравання) ae.
3. Вырашайце праблемы апрацоўкі тытана лязом
Знос канаўкі ляза падчас апрацоўкі тытанавага сплаву - гэта мясцовы знос задняй і пярэдняй часткі па глыбіні рэзання, які часта выкліканы пластом загартоўкі, пакінутым у выніку папярэдняй апрацоўкі. Хімічная рэакцыя і дыфузія матэрыялу інструмента і нарыхтоўкі пры тэмпературы апрацоўкі больш за 800 ℃ таксама з'яўляецца адной з прычын адукацыі зносу канавак. Паколькі малекулы тытана нарыхтоўкі назапашваюцца перад лязом падчас апрацоўкі, яны «прыварваюцца» да ляза пад высокім ціскам і высокай тэмпературай, утвараючы пухліну назапашвання стружкі. Калі назапашаны скол здымаецца з ляза, пакрыццё з цвёрдага сплаву ляза выдаляецца. Такім чынам, апрацоўка тытанавага сплаву патрабуе спецыяльных матэрыялаў ляза і геаметрычных формаў.
Час публікацыі: 27 верасня 2022 г