Den specifika styrkan hos titanlegeringsprodukter är mycket hög bland metallkonstruktionsmaterial. Dess styrka motsvarar den hos stål, men dess vikt är bara 57% stål. Dessutom har titanlegering egenskaperna hos liten specifik tyngdkraft, hög termisk styrka, god termisk stabilitet och korrosionsbeständighet, men titanlegeringsmaterial är svåra att skära och ha låg bearbetningseffektivitet. Därför har hur man kan övervinna svårigheten och låg effektiviteten i titanlegeringsbehandling alltid varit ett problem att lösas brådskande.
Skäl till svår titanlegeringsbehandling
Titanlegeringens värmeledningsförmåga är liten, så skärningstemperaturen är mycket hög vid bearbetning av titanlegering. Under samma förhållanden är skärningstemperaturen för bearbetning av TC4 [I] mer än dubbelt så hög som för nr 45 stål. Den värme som genereras under bearbetningen är svår att passera genom arbetsstycket. Släppa; Den specifika värmen för titanlegeringen är liten och den lokala temperaturen stiger snabbt under bearbetningen. Därför är verktygets temperatur mycket hög, spetsen på verktyget bär kraftigt och livslängden reduceras.
Den låga elasticitetsmodulen hos titanlegering [II] gör den bearbetade ytan lätt att springa tillbaka, särskilt bearbetningsfjädern på tunnväggiga delar är mer allvarlig, det är lätt att orsaka stark friktion mellan flankytan och den bearbetade ytan, som kommer att bära verktyget och kollapsa. blad.
Titanlegeringar är mycket kemiskt aktiva och interagerar enkelt med syre, väte och kväve vid höga temperaturer, vilket ökar deras styrka och minskande plasticitet. Det syre-rika skiktet som bildas under uppvärmning och smide gör bearbetning svår.
Principer för skärning av titanlegeringsmaterial [1-3]
I bearbetningsprocessen kommer det valda verktygsmaterialet, skärningstillstånd och skärningstid att påverka effektiviteten och ekonomin i skärning av titanlegering.
1. Välj rimliga verktygsmaterial
Med tanke på egenskaperna, bearbetningsmetoder och bearbetning av tekniska förhållanden för titanlegeringsmaterial bör verktygsmaterialet väljas rimligt. Verktygsmaterialet bör användas oftare, lägre pris, bra slitstyrka, hög termisk hårdhet och ha tillräcklig seghet.
2. Förbättra skärförhållandena
Styvheten i maskinverktygsfixtur-verktygssystemet är bättre. Avståndet för varje del av maskinverktyget bör justeras väl och spindelens radiella utflykt bör vara liten. Fixturens klämarbete måste vara tillräckligt fast och styvt. Den skärande delen av verktyget bör vara så kort som möjligt, och tjockleken på skärkanten bör ökas så mycket som möjligt när chipkapaciteten är tillräcklig för att förbättra verktygets styrka och styvhet.
3. Utför lämplig värmebehandling på det bearbetade materialet
Genom värmebehandling för att förändra egenskaperna och metallografiska strukturen för titanlegeringsmaterial [III], för att uppnå syftet att förbättra materialets bearbetbarhet.
4. Välj ett rimligt skärbelopp
Skärhastigheten ska vara låg. Eftersom skärhastigheten har ett stort inflytande på startemperaturen, desto högre skärhastighet, den kraftiga ökningen av startemperaturen och temperaturen på skärkanten påverkar direkt verktygets livslängd, så välj en lämplig skärhastighet.
Bearbetningsteknik
1. Vändning
Vändning av titanlegeringsprodukter kan lätt få bättre ytråhet, och arbetshärdningen är inte allvarlig, men skärningstemperaturen är hög och verktyget bär snabbt. Med tanke på dessa egenskaper vidtas följande åtgärder huvudsakligen i termer av verktyg och skärparametrar:
Verktygsmaterial: YG6, YG8, YG10HT väljs enligt fabrikens befintliga förhållanden.
Verktygsgeometriparametrar: Lämpliga främre och bakre vinklar på verktyget, verktygsspetsavrundning.
Låg skärhastighet, måttlig matningshastighet, djup skärande djup, tillräcklig kylning, verktygsspetsen kan inte vara högre än mitten av arbetsstycket när du vänder den yttre cirkeln, annars är det lätt att genomtränga verktyget och verktyget kommer att vara partiskt när du avslutar Vridning och vridning av tunnväggiga delar. Vinkeln ska vara stor, i allmänhet 75-90 grader.
2. Fräsning
Fräsning av titanlegeringsprodukter är svårare än att vända, eftersom malning är intermittent skärning och chips är lätta att binda med banbrytande. När de klibbiga tänderna skärs i arbetsstycket igen, slås de klibbiga chips av och en liten bit verktygsmaterial tas bort. Chipping minskar kraftigt hållbarheten hos verktyget.
Fräsningsmetod: Klättringsfräsning används vanligtvis.
Verktygsmaterial: Höghastighetsstål M42.
I allmänhet använder bearbetningen av legeringsstål [IV] inte nerfräsningen. På grund av påverkan av klyftan mellan skruv och mutter på maskinverktyget, under nedfräsning, verkar frässkäraren på arbetsstycket, och komponentkraften i matningsriktningen är densamma som matningsriktningen. Intermittent rörelse av arbetsstycket, vilket resulterar i kniv träffar. För nerfräsning träffar skäraren jordskorpan i början av snittet, vilket får skäret att bryta. Eftersom uppfalande chips varierar från tunt till tjockt är verktyget emellertid benägna att torka friktion med arbetsstycket under den första skärningen, vilket ökar fast och flisning av verktyget. För att göra titanlegeringsmalning smidigt bör det också noteras att rake -vinkeln ska reduceras och lättnadsvinkeln bör ökas jämfört med den allmänna standardfräsningsskäraren. Fräshastigheten ska vara låg, och skarpa tandfräsar bör användas så mycket som möjligt för att undvika användning av lättnadstandfräsar.
3. Tappning
För tappning av titanlegeringsprodukter, på grund av de små chips, är det lätt att binda med bladet och arbetsstycket, vilket resulterar i stor ytråhet och stort vridmoment. Vid knackning kan felaktigt urval och felaktig drift av kranen [v] enkelt orsaka arbetshärdning, bearbetningseffektiviteten är extremt låg och ibland bryts kranen.
Det är nödvändigt att använda en hopptandkran med en tråd på plats först, och antalet tänder ska vara mindre än för en standardkran, i allmänhet 2 till 3 tänder. Den skärande avsmalnande vinkeln ska vara stor och den avsmalnande delen är i allmänhet 3 till 4 trådlängder. För att underlätta chipavlägsnande kan en negativ lutningsvinkel också malas på skärningskonan. Försök att välja korta kranar för att öka styvheten på kranarna. Den inverterade avsmalnande delen av kranen bör förstoras på lämpligt sätt jämfört med standarden för att minska friktionen mellan kranen och arbetsstycket.
4. Reaming
Hön titanlegering reaming, verktygslitage är inte allvarligt, och cementerade karbid och höghastighetsstålreamers kan användas. Vid användning av cementerad karbidreamer bör styvheten i processsystemet som liknar borrningen antas för att förhindra att Reamer flisar. Det huvudsakliga problemet med titanlegering är den dåliga finishen på reaming. Whetstone måste användas för att begränsa bredden på reamerbladet för att förhindra att bladet håller sig fast vid hålväggen, men tillräcklig styrka måste säkerställas. Generellt sett är bladbredden 0,1 ~ 0,15 mm också.
Övergången mellan banbrytande och kalibreringsdelen bör vara en slät båge, och den bör skärpa i tid efter slitage, och storleken på bågen på varje tand bör vara densamma; Vid behov kan den inverterade konen för kalibreringsdelen förstoras.
5. borrning
Det är svårt att borra titanlegeringar, och fenomenet för brinnande verktyg och trasiga övningar förekommer ofta under bearbetningen. Detta orsakas främst av flera skäl som dålig skärpning av borrbiten, försenad chipavlägsnande, dålig kylning och dålig styvhet i processsystemet. Därför är det nödvändigt att uppmärksamma rimlig borrskärning i borrningsprocessen för titanlegering, öka toppvinkeln, minska framvinkeln på ytterkanten, öka den bakre kanten på den yttre kanten och öka den inverterade avsmalningen till 2 till 2 till 3 gånger den för standardborr. Dra tillbaka kniven ofta och ta bort chips i tid och uppmärksamma chipsens form och färg. Om chips verkar fjäderniga eller färg ändras under borrningsprocessen, indikerar det att borrningen är trubbig och verktyget ska ändras och skärpas i tid.
Borrjiggen ska fixas på arbetsbordet. Den vägledande ansiktet på borrjiggen bör vara nära bearbetningsytan och den korta borrbiten bör användas så mycket som möjligt. Ett annat anmärkningsvärt problem är att när manuellt foder antas bör borrningen inte gå framåt eller dra sig tillbaka i hålet, annars kommer borrbladet att gnugga mot den bearbetade ytan och orsaka arbete härdning och dölja borrningen.
6. Slipning
De vanliga problemen i slipning av titanlegeringsdelar är klibbiga skräp som orsakar blockering av sliphjulet och brännskador på delen av delen. Anledningen är den dåliga värmeledningsförmågan hos titanlegeringen, som orsakar hög temperatur i malningszonen, så att titanlegeringen och slipmedel är bundna, diffusa och starkt kemiskt reagerade. Klibbiga chips och blockering av sliphjulet leder till en betydande minskning av slipförhållandet. Som ett resultat av diffusion och kemiska reaktioner bränns arbetsstycket på markytan, vilket resulterar i en minskning av trötthetsstyrkan hos delarna, vilket är mer uppenbart när man slipar titanlegeringsgjutningar.
För att lösa detta problem är de åtgärder som vidtagits:
Välj ett lämpligt sliphjulsmaterial: Grön kiselkarbid TL. Lite nedre sliphjulhårdhet: ZR1.
Skärning av titanlegeringsmaterial måste styras i termer av verktygsmaterial, skärande vätskor och bearbetningsprocessparametrar för att förbättra den totala effektiviteten för titanlegeringsmaterialbearbetning.
