Miért nehéz megmunkálni a titánt?

A titánötvözetek négy jellemzője, beleértve az alacsony hővezető képességet, a kemény megmunkálási keménységet, a forgácsolószerszámokhoz való nagy affinitást és a kis képlékeny deformációt, a titánötvözetek nehezen feldolgozható okai. Vágási indexe csak a szabadon vágott acél 20%-ának felel meg.

Alacsony hővezető képesség

A titánötvözet hővezető képessége csak körülbelül 16%-a a 45#-os acélénak. A hő nem vezethető ki időben a megmunkálás során, ami helyi magas hőmérsékletet okoz a vágóélen (a szerszám hegyének hőmérséklete a megmunkálás során több mint kétszerese a 45#-os acélénak), ami könnyen diffúziós kopást okozhat a szerszámban.

Súlyos munkakeményedés

A titánötvözet munkakeményedési jelensége nyilvánvaló, és a felületi keményedési réteg súlyosabb, mint a rozsdamentes acélé, ami bizonyos nehézségeket okoz a későbbi feldolgozás során, például a szerszámhatár fokozott károsodását.

Nagy affinitás késekkel

Erős kötés titán tartalmú karbiddal.

Kisebb képlékeny deformáció

Körülbelül a 45-ös acél rugalmassági modulusának 1/2-e, így a rugalmas visszanyerés nagy és a súrlódás komoly. Ugyanakkor a munkadarab befogási deformációra is hajlamos.

Feldolgozási know-how a titánötvözetek feldolgozásához

A titánötvözetek feldolgozási mechanizmusának megértése és a múltbeli tapasztalatok kiegészítése alapján a titánötvözetek feldolgozására vonatkozó fő technológiai know-how a következő:

(1) Használjon pozitív szöggeometriájú lapkákat a vágási erő, a vágási hő és a munkadarab deformációjának csökkentése érdekében.

(2) Tartson állandó előtolást, hogy elkerülje a munkadarab megkeményedését. A szerszámnak mindig előtolási állapotban kell lennie a vágási folyamat során. Az ae sugárirányú szerszámbekapcsolás mértéke a marás során a sugár 30%-a legyen.

(3) Használjon nagynyomású és nagy áramlású vágófolyadékot a megmunkálási folyamat termikus stabilitásának biztosítására, és megakadályozza a munkadarab felületi elfajulását és a túlzott hőmérséklet által okozott szerszámkárosodást.

(4) Tartsa élesen a penge élét. Az eltompult szerszámok a hő felhalmozódását és kopását okozzák, ami könnyen a szerszám meghibásodásához vezethet.

(5) A titánötvözetet a lehető legpuhább állapotban dolgozza fel, mert az oltás után az anyag nehezebbé válik, a hőkezelés pedig növeli az anyag szilárdságát és növeli a pengekopást.

(6) Használjon nagy szerszámcsúcs ív sugarat vagy letörést, hogy minél többet vágjon bele a vágóélbe. Ez minden ponton csökkenti a vágási erőt és a hőt, és megakadályozza a helyi törést. Titánötvözet marásánál a forgácsolási paraméterek közül a forgácsolási sebességnek van legnagyobb hatása a szerszám élettartamára, ezt követi a sugárirányú szerszámbefogás (marási mélység).

Kezdje a pengékkel a titánfeldolgozási problémák megoldásához

A penge titánötvözetek megmunkálásakor fellépő horonykopása a hátsó és az elülső rész lokális kopása a vágási mélység irányában. Gyakran az előző feldolgozás során visszamaradt megkeményedett réteg okozza. A szerszám és a munkadarab anyaga közötti kémiai reakció és diffúzió 800 fokot meghaladó feldolgozási hőmérsékleten szintén a horonykopás egyik oka. Mivel a megmunkálási folyamat során a munkadarab titán molekulái a penge előtt felhalmozódnak, és nagy nyomás és magas hőmérséklet hatására "hegesztődnek" a fűrészlaphoz, felépített élt képezve. Amikor a beépített él leválik a vágóélről, az magával viszi a lapka keményfém bevonatát, így a titán megmunkálása speciális lapkaanyagokat és geometriákat igényel.

Titán megmunkálására alkalmas szerszámszerkezet

A titánötvözetek feldolgozásának középpontjában a hő áll. A hő gyors eltávolításához nagy mennyiségű nagynyomású vágófolyadékot kell azonnal és pontosan a vágóélre permetezni. A piacon egyedülálló szerkezetű marók találhatók, amelyek kifejezetten a titánötvözet feldolgozására szolgálnak.

Kezdje speciális mechanikai feldolgozási módszerekkel

fordulás

A titánötvözet termékek esztergálásakor könnyen jobb felületi érdesség érhető el, és a munkaedzés nem komoly, de a vágási hőmérséklet magas és a szerszám gyorsan kopik. Ezekre a jellemzőkre válaszul főként a szerszámok és a vágási paraméterek tekintetében a következő intézkedéseket hozzuk:

Szerszámanyag: YG6, YG8, YG10HT a gyári adottságoknak megfelelően kerülnek kiválasztásra.

Szerszámgeometriai paraméterek: megfelelő szerszám első és hátsó szögei és a szerszámcsúcs lekerekítése.

Alacsonyabb vágási sebesség, mérsékelt előtolás, mélyebb vágási mélység, elegendő hűtés. A külső kör elforgatásakor a szerszám hegye nem lehet magasabban, mint a munkadarab közepe, különben könnyen megköthető a szerszám. Vékonyfalú alkatrészek esztergálásakor és esztergálásakor a szerszám fő kihajlása A szögnek nagynak kell lennie, általában 75-90 fok.

Marás

A titánötvözetből készült termékek marása nehezebb, mint az esztergálás, mert a marás szakaszos forgácsolás, és a forgács könnyen összeragasztható a pengével. Amikor a forgácsot tapadó fogak ismét belevágnak a munkadarabba, a forgácsok lekopognak, és egy kis darab szerszámanyagot eltávolítanak, így a forgácsoló penge nagymértékben csökkenti a szerszám tartósságát.

Marási módszer: Általában lefelé marást alkalmaznak.

Szerszám anyaga: gyorsacél M42.

Az ötvözött acél feldolgozásánál általában nem alkalmaznak lefelé marást. A szerszámgép csavarja és az anya közötti hézag hatására a lemarás során a maró a munkadarabra hat, és az alkatrész előtolási irányú ereje megegyezik az előtolási iránnyal, ami könnyen a munkadarab asztalát okozza. összeomlás. Időszakos mozgás lép fel, ami kést ver. A marásnál a marófogak kemény bőrbe ütköznek, amikor elkezdenek bevágni, amitől a maró eltörik. Mivel azonban a felmarási forgács vékonyról vastagra változik, a szerszám hajlamos száraz súrlódásra a munkadarabbal a kezdeti vágás során, ami súlyosbítja a forgácstapadást és a szerszám élkivágását. A titánötvözet zökkenőmentes marása érdekében azt is meg kell jegyezni, hogy az általános szabványos marószerszámokhoz képest csökkenteni kell a dőlésszöget, és növelni kell a tehermentesítő szöget. A marási sebességnek alacsonynak kell lennie. Próbáljon éles fogú marókat használni, és kerülje a lapátfogú marók használatát.

Megcsapolás

A titánötvözet termékek ütögetésekor a forgácsok kicsik, és könnyen összeragaszthatók a pengével és a munkadarabbal, ami nagy felületi érdességet és nagy nyomatékot eredményez. A nem megfelelő menetfúró kiválasztása és a menetfúrás közbeni nem megfelelő működés könnyen munkaedzéshez, rendkívül alacsony feldolgozási hatékonysághoz és esetenkénti csaptöréshez vezethet.

Elsőbbséget kell adni a megfelelő menetű ugrómenetes csapnak. A fogak számának kevesebbnek kell lennie, mint a normál csapé, általában 2-3 fog. A vágási kúpos szögnek nagynak kell lennie, és a kúpos rész általában 3-4 menethosszúságú. A forgácseltávolítás megkönnyítésére negatív dőlésszöget is lehet csiszolni a vágókúpra. Próbálja meg rövid ütögetéssel növelni a csap merevségét. A menetfúró fordított kúpos részének megfelelően nagyobbnak kell lennie a szabványnál, hogy csökkentse a csap és a munkadarab közötti súrlódást.

dörzsárazás

A szerszámkopás nem komoly titánötvözet dörzsárazáskor, keményfém és gyorsacél dörzsárak egyaránt használhatók. A keményfém dörzsárak használatakor a fúráshoz hasonló folyamatrendszeri merevséget kell alkalmazni, hogy megakadályozzuk a dörzsár szétrepedését. A titánötvözetek dörzsárazásánál a fő probléma az, hogy a dörzsárazás nem megfelelő. A dörzsárlapát szélességét fenőkővel kell szűkíteni, hogy a penge ne tapadjon a furat falához. Biztosítani kell azonban a megfelelő szilárdságot. Általában a penge szélessége 0,1–0,15 mm. is.

A vágóél és a kalibráló rész közötti átmeneti pontnak sima ívnek kell lennie. A kopás után időben meg kell köszörülni, és az egyes fogak ívméretének egységesnek kell lennie; szükség esetén a kalibráló rész hátsó kúpja növelhető.

Fúrás

A titánötvözetek fúrása nehéz, a megmunkálási folyamat során gyakran előfordul a kiégés és a fúrótörés. Ennek főként több oka lehet, mint például a fúrófej rossz élezése, az idő előtti forgácseltávolítás, a rossz hűtés és a folyamatrendszer rossz merevsége. Ezért a titánötvözetek fúrásakor ügyelni kell a fúrószár ésszerű élezésére, a nagy csúcsszögre, a csökkentett külső él dőlésszögére, a megnövelt külső él domborítási szögére és a hátsó kúpság növelésére a standard fúrószárak 2-3-szorosára. Gyakran húzza vissza a szerszámot, és azonnal távolítsa el a forgácsokat, ügyelve a forgácsok formájára és színére. Ha a forgácsok tollasnak tűnnek vagy színe megváltozik a fúrás során, az azt jelzi, hogy a fúrófej tompa, és a szerszámot időben ki kell cserélni és élezni.

A fúrószerszámot a munkapadra kell rögzíteni, a fúrószerszám vezetőfelületének közel kell lennie a megmunkáló felülethez, és lehetőleg rövid fúrót kell használni. Érdemes még megjegyezni, hogy kézi adagolás esetén a fúrószár nem haladhat előre vagy húzódhat vissza a furatban, különben a fúró éle súrlódik a megmunkált felülethez, ami a munka során megkeményedik, és a fúró tompa lesz.

őrlés

A titánötvözet alkatrészek köszörülésénél gyakori probléma a csiszolókorong eltömődése a beragadt forgácsok és az alkatrészek felületén lévő égések miatt. Ennek az az oka, hogy a titánötvözet rossz hővezető képessége, ami magas hőmérsékletet okoz az őrlési zónában, ami kötést, diffúziót és erős kémiai reakciót okoz a titánötvözet és a csiszolóanyag között. A ragadós forgácsok és a köszörűkorong eltömődése a köszörülési arány jelentős csökkenéséhez vezet. A diffúziós és kémiai reakciók hatására a munkadarab a csiszolófelületen leég, aminek következtében csökken az alkatrész kifáradási szilárdsága. Ez nyilvánvalóbb titánötvözet öntvények csiszolásakor.

A probléma megoldására a következő intézkedéseket kell tenni:

Válassza ki a megfelelő csiszolókorong anyagát: zöld szilícium-karbid TL. Kissé alacsonyabb köszörűkorong keménység: ZR1.

A titánötvözet anyagok vágását a szerszámanyagok, a vágófolyadékok és a feldolgozási folyamat paraméterei szempontjából ellenőrizni kell a titánötvözet anyagfeldolgozás általános hatékonyságának javítása érdekében.