Primul lucru despre care trebuie vorbit este fenomenul fizic al prelucrării aliajului de titan. Deși forța de tăiere a aliajului de titan este doar puțin mai mare decât cea a oțelului cu aceeași duritate, fenomenul fizic de prelucrare a aliajului de titan este mult mai complicat decât cel de prelucrare a oțelului, ceea ce face ca dificultatea de prelucrare a aliajului de titan să crească.
Conductivitatea termică a majorității aliajelor de titan este foarte scăzută, doar 1/7 din oțel și 1/16 din aluminiu. Prin urmare, căldura generată în procesul de tăiere a aliajelor de titan nu va fi transferată rapid pe piesa de prelucrat sau îndepărtată de așchii, ci se va acumula în zona de tăiere, iar temperatura generată poate fi de până la 1 000 °C sau mai mult. , ceea ce va duce la uzura, ciobirea și fisurarea rapidă a muchiei de tăiere a sculei. Formarea muchiei construite, apariția rapidă a unei margini uzate, generează, la rândul lor, mai multă căldură în zona de tăiere, scurtând și mai mult durata de viață a sculei.
Temperatura ridicată generată în timpul procesului de tăiere distruge, de asemenea, integritatea suprafeței pieselor din aliaj de titan, rezultând o scădere a preciziei geometrice a pieselor și un fenomen de călire prin lucru care le reduce serios rezistența la oboseală.
Elasticitatea aliajelor de titan poate fi benefică pentru performanța pieselor, dar în timpul procesului de tăiere, deformarea elastică a piesei de prelucrat este o cauză importantă a vibrațiilor. Presiunea de tăiere face ca piesa de prelucrat „elastică” să se îndepărteze de unealtă și să sară, astfel încât frecarea dintre unealtă și piesa de prelucrat este mai mare decât acțiunea de tăiere. Procesul de frecare generează și căldură, agravând problema conductibilității termice slabe a aliajelor de titan.
Această problemă este și mai gravă atunci când se prelucrează piese cu pereți subțiri sau în formă de inel care se deformează ușor. Nu este o sarcină ușoară să procesezi piesele cu pereți subțiri din aliaj de titan cu precizia dimensională așteptată. Deoarece atunci când materialul piesei de prelucrat este împins de unealtă, deformarea locală a peretelui subțire a depășit intervalul elastic și are loc deformarea plastică, iar rezistența materialului și duritatea punctului de tăiere cresc semnificativ. În acest moment, prelucrarea la viteza de tăiere determinată anterior devine prea mare, ducând în continuare la uzura ascuțită a sculei. Se poate spune că „căldura” este „cauza principală” care face dificilă prelucrarea aliajelor de titan.
În calitate de lider în industria sculelor de tăiere, Sandvik Coromant a compilat cu atenție un know-how de proces pentru prelucrarea aliajelor de titan și a împărtășit întreaga industrie. Sandvik Coromant a spus că, pe baza înțelegerii mecanismului de procesare a aliajelor de titan și a adăugării experienței anterioare, principalul know-how de proces pentru prelucrarea aliajelor de titan este următorul:
(1) Inserțiile cu geometrie pozitivă sunt utilizate pentru a reduce forța de tăiere, căldura de tăiere și deformarea piesei de prelucrat.
(2) Păstrați o avans constantă pentru a evita întărirea piesei de prelucrat, unealta trebuie să fie întotdeauna în starea de avans în timpul procesului de tăiere, iar cantitatea de tăiere radială ae ar trebui să fie de 30% din raza în timpul frezării.
(3) Fluidul de tăiere de înaltă presiune și debit mare este utilizat pentru a asigura stabilitatea termică a procesului de prelucrare și pentru a preveni degenerarea suprafeței piesei de prelucrat și deteriorarea sculei din cauza temperaturii excesive.
(4) Păstrați marginea lamei ascuțite, sculele contondente sunt cauza acumularii de căldură și a uzurii, ceea ce poate duce cu ușurință la defectarea sculei.
(5) Prelucrarea în cea mai moale stare a aliajului de titan pe cât posibil, deoarece materialul devine mai dificil de prelucrat după întărire, iar tratamentul termic mărește rezistența materialului și crește uzura inserției.
(6) Utilizați o rază mare sau teșit pentru a tăia și introduceți cât mai multe muchii de tăiere posibil în tăietură. Acest lucru reduce forța de tăiere și căldura în fiecare punct și previne ruperea locală. La frezarea aliajelor de titan, dintre parametrii de așchiere, viteza de așchiere are cea mai mare influență asupra duratei de viață a sculei vc, urmată de cantitatea de tăiere radială (adâncimea de frezare) ae.
Ora postării: Apr-06-2022