Τεχνολογία κοπής και κατεργασίας υλικού κραμάτων τιτανίου

Τα υλικά από κράμα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στον αεροδιαστημικό τομέα λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων τους όπως η υψηλή ειδική αντοχή, η χαμηλή πυκνότητα, η αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, λόγω των χαρακτηριστικών του κράματος τιτανίου όπως η μικρή θερμική αγωγιμότητα, ο χαμηλός συντελεστής ελαστικότητας και η μεγάλη χημική δραστηριότητα, καθιστά τα υλικά από κράμα τιτανίου στην επεξεργασία της θερμοκρασίας κοπής είναι υψηλή, η φθορά του εργαλείου είναι σοβαρή κ.λπ., γεγονός που επηρεάζει τη μηχανική κατεργασία αποτελεσματικότητα του κράματος τιτανίου, έτσι πώς να βελτιωθεί η απόδοση κοπής του κράματος τιτανίου ήταν πάντα η επείγουσα ανάγκη να λυθεί το πρόβλημα στην αεροδιαστημική βιομηχανία.

1 Χαρακτηριστικά υλικού κράματος τιτανίου και απόδοση επεξεργασίας

(1) υψηλή ειδική αντοχή: η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι μικρή, υψηλή αντοχή, η δύναμή του είναι μεγαλύτερη από την αντοχή του χάλυβα.

(2) κακή θερμική αγωγιμότητα: θερμική αγωγιμότητα από κράμα τιτανίου, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας είναι μικρός, είναι δύσκολο να μεταφερθεί θερμότητα από τη ζώνη τσιπ, με αποτέλεσμα υψηλότερες θερμοκρασίες της κοπτικής άκρης του εργαλείου, το μαχαίρι έχει ισχυρή λειαντική δράση, μειώνοντας την αντοχή του εργαλείου.

(3) ενεργές χημικές ιδιότητες: κράμα τιτανίου σε υψηλές θερμοκρασίες, και ο αέρας στο O, N, H και άλλα στοιχεία της χημικής αντίδρασης για να σχηματίσουν ένα στρώμα εργασίας-σκλήρυνσης, έτσι ώστε η κοπή και η κατεργασία δυσκολίες? Ταυτόχρονα, το κράμα τιτανίου στην επεξεργασία του υλικού εργαλείου είναι εύκολο να παραχθεί και η συγγένεια, η εμφάνιση φαινομένων πρόσφυσης και διάχυσης, με αποτέλεσμα την επιταχυνόμενη φθορά του εργαλείου.

(4) Μικρός συντελεστής ελαστικότητας: η ανάκαμψη του τεμαχίου κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας κοπής, είναι εύκολο να προκαλέσει φθορά στο πίσω μέρος του εργαλείου και παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας.

(5) αντοχή στη διάβρωση: κάτω από 550 μοίρες επιφάνεια κράματος τιτανίου είναι εύκολο να σχηματιστεί μια πυκνή μεμβράνη οξειδίου, επομένως δεν είναι εύκολο να οξειδωθεί περαιτέρω, η ατμόσφαιρα, το θαλασσινό νερό, ο ατμός και ορισμένα μέσα οξέων, αλκαλίων, αλάτων έχουν υψηλή αντοχή στη διάβρωση [1].

2 Βασικές αρχές κοπής επεξεργασίας υλικού από κράμα τιτανίου

Στη διαδικασία μηχανικής κατεργασίας, το επιλεγμένο υλικό εργαλείου, η γεωμετρία του εργαλείου και οι παράμετροι κοπής θα επηρεάσουν την απόδοση και την οικονομία της κοπής και επεξεργασίας κράματος τιτανίου, οι αρχές επεξεργασίας είναι οι εξής.

2.1 Υλικό εργαλείου

Το υλικό εργαλείου είναι ένας σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει τη διαδικασία κοπής, έτσι ώστε να επιλέγεται όσο το δυνατόν περισσότερο η σκληρότητα των καλών, ανθεκτικών στη φθορά υλικών εργαλείων, όπως εργαλεία καρβιδίου, επικαλυμμένα εργαλεία και εργαλεία από χάλυβα υψηλής ταχύτητας, κ.λπ., Εικ. 1 για τα εργαλεία καρβιδίου και τα επικαλυμμένα εργαλεία.

2.2 Γωνία γεωμετρίας εργαλείου

Όταν κόβετε δύσκολα στη μηχανή υλικά, η κατάλληλη γεωμετρική γωνία εργαλείου βοηθά στην πλήρη απόδοση της κοπής του εργαλείου και στη βελτίωση της απόδοσης κοπής. Υπάρχουν τρεις ζώνες παραμόρφωσης κατά την κοπή του κράματος τιτανίου, όπως φαίνεται στο σχήμα .

(1) Ζώνη βασικής παραμόρφωσης Ι: μεγάλη παραμόρφωση, δύναμη κοπής και θερμότητα κοπής κυρίως από αυτήν την περιοχή. Διατηρώντας την κοπτική άκρη αιχμηρή και το άκρο της μετάβασης τόξου μαχαιριού κ.λπ., ο συντελεστής τριβής και η θερμοκρασία κοπής μειώνονται κατά τη διάρκεια της κατεργασίας του κράματος τιτανίου για να αποφευχθεί η προσκόλληση των τσιπς και η κοπή.

(2) Ζώνη τριβής και παραμόρφωσης II μεταξύ τσιπς και μπροστινής όψης: επηρεάζει άμεσα τη φθορά της μπροστινής όψης του εργαλείου. Επιλέγοντας μια μικρότερη μπροστινή γωνία για την αύξηση του μήκους του τσιπ και της μπροστινής όψης εργαλείου, μειώνεται η φθορά της μπροστινής όψης εργαλείου.

(3) Το τεμάχιο έχει υποστεί μηχανική κατεργασία στην επιφάνεια και στη ζώνη παραμόρφωσης φθοράς της πίσω όψης III: μεγαλύτερη επίδραση στη σκλήρυνση της εργασίας και στη φθορά του πίσω προσώπου του εργαλείου. Επιλέγοντας μεγαλύτερη γωνία πλάτης για να μειώσετε την τριβή μεταξύ της πίσω όψης του εργαλείου και της επεξεργασμένης επιφάνειας.

2.3 Παράμετροι κοπής

Ταχύτητα κοπής στη διάρκεια ζωής του εργαλείου Μεγάλη, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα κοπής, τόσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία της κοπτικής ακμής, επομένως επιλέξτε κοπή χαμηλής ταχύτητας. Ταυτόχρονα, το βάθος κοπής έχει μικρότερο αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής του εργαλείου, επομένως στα εξαρτήματα και η ακαμψία εργαλειομηχανών επιτρέπει τις συνθήκες, τη χρήση μεγαλύτερου βάθους κοπής.

2.4 Ψυκτικό

Η θερμότητα της λεπίδας μπορεί να αφαιρεθεί και να ξεπλυθεί τα τσιπ, να μειώσει τη θερμοκρασία κοπής, να βελτιώσει αποτελεσματικά την παραγωγικότητα και να βελτιώσει την ποιότητα της επιφάνειας των επεξεργασμένων εξαρτημάτων. Το γενικό υγρό κοπής έχει τρεις κατηγορίες, δηλαδή, νερό ή αλκαλικό υδατικό διάλυμα, διάλυμα διαλυτού λαδιού με βάση το νερό και διάλυμα μη υδατοδιαλυτού λαδιού [2].

3 Διαδικασία κοπής υλικού από κράμα τιτανίου

3.1 Στροφή

Το κράμα τιτανίου γυρίζει εύκολα για να αποκτήσει μια καλή τραχύτητα επιφάνειας, η σκλήρυνση εργασίας δεν είναι σοβαρή, αλλά η θερμοκρασία κοπής είναι υψηλή, γρήγορη φθορά του εργαλείου. Για αυτά τα χαρακτηριστικά της στροφής κράματος τιτανίου πρέπει να δώσετε προσοχή στο πρόβλημα: (1) οι παράμετροι στροφής προσπαθήστε να επιλέξετε κοπή χαμηλής ταχύτητας, μεγάλο βάθος κοπής. Για τραχύτητα, ταχύτητα κοπής 45 ~ 70 m/min, τροφοδοσία 0.10 ~ 0.15 mm/r; για φινίρισμα, ταχύτητα κοπής 80 ~ 100 m / min, τροφοδοσία 0,05 ~ 0,10 mm / r. (2) Η δύναμη σύσφιξης φινιρίσματος δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη, μειώνει την παραμόρφωση των επεξεργασμένων μερών. (3) Μετά τη μηχανική κατεργασία, το περίγραμμα του εξαρτήματος πρέπει να επεξεργαστεί ξανά σύμφωνα με τη διαδρομή της τελευταίας διαδρομής του εργαλείου για να εξαλειφθεί η παραμόρφωση του εξαρτήματος που προκαλείται από τη δύναμη κοπής και να δώσει τη θέση του στο εργαλείο.

3.2 Φρεζάρισμα

Το φρεζάρισμα του κράματος τιτανίου είναι πιο δύσκολο από το τόρνισμα, επειδή το φρεζάρισμα είναι διακοπτόμενη κοπή και τα τσιπ είναι εύκολο να συνδεθούν με την κοπτική άκρη, σχηματίζοντας θρυμματισμό, μειώνοντας σημαντικά την ανθεκτικότητα του εργαλείου. Για αυτά τα χαρακτηριστικά του κράματος τιτανίου άλεσης θα πρέπει να δώσετε προσοχή στα ακόλουθα ζητήματα: (1) γενικά χρησιμοποιήστε την ομαλή άλεση, ομαλή άλεση όταν το βάθος κοπής από μεγάλο σε μικρό, το τσιπ από παχύ σε λεπτό, και πάντα η λεπτή πλευρά του πλευρά της πλάτης για να αφήσει τα δόντια, το τσιπ είναι εύκολο να σπάσει, να βελτιώσει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. (2) Η χονδροποίηση έχει μικρό αντίκτυπο στην ποιότητα της κατεργασίας και θα πρέπει να επιλέξει μεγάλο βάθος κοπής, μικρή τροφοδοσία, χαμηλή ταχύτητα. Το φινίρισμα θα πρέπει να μειώσει την παραμόρφωση της κατεργασίας, να βελτιώσει την ποιότητα της επιφάνειας και να χρησιμοποιήσει υψηλότερη ταχύτητα και μικρό βάθος κοπής. (3) Μετά την κατεργασία του κράματος τιτανίου, ένα σκληρυμένο στρώμα 0.1 ~ 0.2 mm θα σχηματιστεί στην επεξεργασμένη επιφάνεια, επομένως το δευτερεύον βάθος κοπής θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από {{7 }}.2 mm; το μονόπλευρο όριο αποθεματικού χονδροειδούς αποθεματικού θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 0.2 mm.

4. Συμπέρασμα

Το έγγραφο συνδυάζει ορισμένα από τα τρέχοντα ερευνητικά αποτελέσματα και την εμπειρία στη διαδικασία παραγωγής, κυρίως από τις ιδιότητες του υλικού κράματος τιτανίου, τα εργαλεία κοπής, τις παραμέτρους κοπής και το ψυκτικό υγρό και άλλες πτυχές της επεξεργασίας, συνοψίζει την τόρνευση του κράματος τιτανίου, την άλεση συνήθως τα προβλήματα και τα μέτρα διαδικασίας που έχουν ληφθεί, και ελπίζω ότι οι συνομήλικοι μπορούν να παίξουν κάποιο ρόλο στην αναφορά.