Waarom denken we dat titaniumlegering een moeilijk te bewerken materiaal is?Vanwege het gebrek aan een diep begrip van het verwerkingsmechanisme en fenomeen.
1. Fysische verschijnselen van titaniumbewerking
De snijkracht van de verwerking van titaniumlegeringen is slechts iets hoger dan die van staal met dezelfde hardheid, maar het fysieke fenomeen van de verwerking van titaniumlegeringen is veel gecompliceerder dan dat van de verwerking van staal, waardoor de verwerking van titaniumlegeringen grote moeilijkheden ondervindt.
De thermische geleidbaarheid van de meeste titaniumlegeringen is erg laag, slechts 1/7 van staal en 1/16 van aluminium.Daarom zal de warmte die wordt gegenereerd tijdens het snijden van een titaniumlegering niet snel worden overgebracht naar het werkstuk of worden weggenomen door spanen, maar zal zich ophopen in het snijgebied en de gegenereerde temperatuur kan oplopen tot 1000 ° C, waardoor de snijkant van het gereedschap om snel te slijten, te barsten en te sterven.Opbouw van snijkanten, snel optreden van versleten snijkanten, genereert op zijn beurt meer warmte in de snijzone, waardoor de standtijd verder wordt verkort.
De hoge temperatuur die tijdens het snijproces wordt gegenereerd, vernietigt ook de oppervlakte-integriteit van onderdelen van titaniumlegering, wat resulteert in een afname van de geometrische nauwkeurigheid van het onderdeel en een verhardingsverschijnsel dat de vermoeiingssterkte ernstig vermindert.
De elasticiteit van titaniumlegeringen kan gunstig zijn voor de prestaties van onderdelen, maar tijdens het snijden is de elastische vervorming van het werkstuk een belangrijke oorzaak van trillingen.De snijdruk zorgt ervoor dat het "elastische" werkstuk het gereedschap verlaat en terugkaatst, zodat de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk groter is dan de snijwerking.Het wrijvingsproces genereert ook warmte, wat het probleem van slechte thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen verergert.
Dit probleem is des te ernstiger bij het verwerken van dunwandige of ringvormige onderdelen die gemakkelijk vervormen.Het is geen gemakkelijke taak om dunwandige onderdelen van titaniumlegering te bewerken tot de verwachte maatnauwkeurigheid.Omdat wanneer het werkstukmateriaal door het gereedschap wordt weggeduwd, de lokale vervorming van de dunne wand het elastische bereik heeft overschreden om plastische vervorming te produceren, en de materiaalsterkte en hardheid op het snijpunt aanzienlijk toenemen.Op dit moment wordt de bewerking met de oorspronkelijk bepaalde snijsnelheid te hoog, wat verder leidt tot scherpe slijtage van het gereedschap.
"Hitte" is de "boosdoener" voor de moeilijkheid om titaniumlegeringen te verwerken!
2. Technologische knowhow voor het bewerken van titaanlegeringen
Op basis van inzicht in het verwerkingsmechanisme van titaniumlegeringen, in combinatie met ervaringen uit het verleden, is de belangrijkste proceskennis voor het verwerken van titaniumlegeringen als volgt:
(1) Wisselplaten met positieve hoekgeometrie om snijkracht, snijwarmte en vervorming van het werkstuk te verminderen.
(2) Houd een constante voeding aan om verharding van het werkstuk te voorkomen.Het gereedschap moet tijdens het snijproces altijd in de voedingstoestand zijn.De radiale snijhoeveelheid ae moet 30% van de radius zijn tijdens het frezen.
(3) Snijvloeistof met hoge druk en grote stroom wordt gebruikt om de thermische stabiliteit van het bewerkingsproces te waarborgen en te voorkomen dat het werkstukoppervlak degeneratie en gereedschapsschade als gevolg van te hoge temperaturen veroorzaakt.
(4) Houd de snijkant van het mes scherp, botte messen zijn de oorzaak van warmteophoping en slijtage, wat gemakkelijk kan leiden tot het falen van de messen.
(5) Verwerking in de zachtste staat van titaniumlegering mogelijk, omdat het materiaal moeilijker te verwerken wordt na uitharding, warmtebehandeling verbetert de sterkte van het materiaal en verhoogt de slijtage van het mes.
(6) Gebruik een grote neusradius of afschuining om zoveel mogelijk in de snijkant te snijden.Dit kan de snijkracht en hitte op elk punt verminderen en lokale breuk voorkomen.Bij het frezen van titaanlegeringen heeft onder de snijparameters de snijsnelheid de grootste invloed op de standtijd vc, gevolgd door de radiale snijhoeveelheid (freesdiepte) ae.
Xinfa CNC-gereedschappen hebben de kenmerken van goede kwaliteit en lage prijs.Ga voor meer informatie naar:
Fabrikanten van CNC-gereedschappen - China Fabriek en leveranciers van CNC-gereedschappen (xinfatools.com)
3. Oplossen van problemen met de verwerking van titanium vanaf het blad
De slijtage van de bladgroef die optreedt tijdens de verwerking van titaniumlegeringen is de lokale slijtage van de voor- en achterkant langs de snijdiepterichting, die vaak wordt veroorzaakt door de geharde laag die is achtergelaten door de vorige bewerking.De chemische reactie en diffusie tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal bij een verwerkingstemperatuur van meer dan 800 °C is ook een van de redenen voor de vorming van groefslijtage.Omdat tijdens de verwerking de titaniummoleculen van het werkstuk zich ophopen aan de voorkant van het blad en onder hoge druk en hoge temperatuur aan het blad worden "gelast", waardoor een opgebouwde rand ontstaat.Wanneer snijkantsopbouw loskomt van de snijkant, wordt de carbidecoating van de wisselplaat weggenomen, dus titaniumbewerking vereist speciale wisselplaatmaterialen en geometrieën.
4. Gereedschapsstructuur geschikt voor titaniumbewerking
De focus van de verwerking van titaniumlegeringen is warmte.Er moet tijdig en nauwkeurig een grote hoeveelheid snijvloeistof onder hoge druk op de snijkant worden gespoten om de warmte snel af te voeren.Er zijn unieke structuren van frezen die speciaal worden gebruikt voor de verwerking van titaniumlegeringen op de markt.
Posttijd: 09-08-2023
