Det första att prata om är det fysiska fenomenet med titanlegeringsbearbetning.Även om skärkraften för titanlegering bara är något högre än för stål med samma hårdhet, är det fysiska fenomenet med att bearbeta titanlegering mycket mer komplicerat än för bearbetning av stål, vilket gör svårigheten att bearbeta titanlegering skyhöga.
Värmeledningsförmågan för de flesta titanlegeringar är mycket låg, endast 1/7 av stål och 1/16 av aluminium.Därför kommer värmen som genereras vid skärning av titanlegeringar inte snabbt att överföras till arbetsstycket eller tas bort av spånen, utan kommer att ackumuleras i skärområdet, och den genererade temperaturen kan vara så hög som 1 000 °C eller mer , vilket gör att skäreggen på verktyget snabbt slits, flisar och spricker.Bildandet av uppbyggd egg, det snabba utseendet av en sliten egg, genererar i sin tur mer värme i skärområdet, vilket ytterligare förkortar verktygets livslängd.
Den höga temperaturen som genereras under skärprocessen förstör också ytintegriteten hos titanlegeringsdelarna, vilket resulterar i en minskning av delarnas geometriska noggrannhet och ett arbetshärdningsfenomen som allvarligt minskar deras utmattningshållfasthet.
Elasticiteten hos titanlegeringar kan vara fördelaktig för delarnas prestanda, men under skärningsprocessen är den elastiska deformationen av arbetsstycket en viktig orsak till vibrationer.Skärtrycket gör att det "elastiska" arbetsstycket rör sig bort från verktyget och studsar så att friktionen mellan verktyget och arbetsstycket är större än skärverkan.Friktionsprocessen genererar också värme, vilket förvärrar problemet med dålig värmeledningsförmåga hos titanlegeringar.
Detta problem är ännu allvarligare vid bearbetning av tunnväggiga eller ringformade delar som lätt deformeras.Det är inte en lätt uppgift att bearbeta tunnväggiga delar av titanlegering till den förväntade dimensionsnoggrannheten.För när arbetsstyckets material trycks bort av verktyget har den lokala deformationen av den tunna väggen överskridit det elastiska området och plastisk deformation uppstår och skärpunktens materialstyrka och hårdhet ökar avsevärt.Vid denna tidpunkt blir bearbetning med den tidigare bestämda skärhastigheten för hög, vilket ytterligare resulterar i skarpt verktygsslitage.Man kan säga att "värme" är "grundorsaken" som gör det svårt att bearbeta titanlegeringar.
Som ledare inom skärverktygsindustrin har Sandvik Coromant noggrant sammanställt en processkunskap för bearbetning av titanlegeringar och delat med hela industrin.Sandvik Coromant sa att på grundval av förståelsen av bearbetningsmekanismen för titanlegeringar och lägga till tidigare erfarenheter, är den huvudsakliga processkunskapen för bearbetning av titanlegeringar följande:
(1) Skär med positiv geometri används för att minska skärkraften, skärvärmen och arbetsstyckets deformation.
(2) Håll en konstant matning för att undvika härdning av arbetsstycket, verktyget ska alltid vara i matningstillstånd under skärprocessen, och den radiella skärmängden ae bör vara 30 % av radien under fräsning.
(3) Högtrycks- och skärvätska med stort flöde används för att säkerställa bearbetningsprocessens termiska stabilitet och förhindra degenerering av arbetsstyckets yta och verktygsskador på grund av för hög temperatur.
(4) Håll kniveggen vass, trubbiga verktyg är orsaken till värmeuppbyggnad och slitage, vilket lätt kan leda till verktygsfel.
(5) Bearbetning i titanlegeringens mjukaste tillstånd så mycket som möjligt, eftersom materialet blir svårare att bearbeta efter härdning, och värmebehandlingen ökar materialets styrka och ökar slitaget på skäret.
(6) Använd en stor nosradie eller avfasning för att skära in, och sätt in så många skäreggar som möjligt i skärningen.Detta minskar skärkraft och värme vid varje punkt och förhindrar lokalt brott.Vid fräsning av titanlegeringar, bland skärparametrarna, har skärhastigheten störst inverkan på verktygets livslängd vc, följt av den radiella skärmängden (fräsdjupet) ae.
Posttid: 2022-06-06