Je titanová slitina obtížným-obráběním-materiálu?

Proč uvažujemeslitiny titanuaby bylo obtížné obrábět? Protože nám může chybět hluboké porozumění jejich mechanismům a jevům obrábění.

1. Fyzikální jevy v obrábění titanu

Řezná síla při obrábění titanové slitiny je jen o málo vyšší než u oceli se stejnou tvrdostí. Fyzikální jevy spojené s obráběním titanových slitin jsou však mnohem složitější než u oceli, takže obrábění titanových slitin je extrémně obtížné.

Většina slitin titanu má velmi nízkou tepelnou vodivost, pouze 1/7 než ocel a 1/16 hliníku. Teplo vznikající při řezání titanových slitin se proto rychle nepřenáší na obrobek ani neodvádí třísky, ale hromadí se v oblasti řezu. Výsledná teplota může dosáhnout více než 1000 stupňů, což způsobí rychlé opotřebení, vylamování a tvorbu-ostří na nástroji. Rychlý vzhled opotřebených břitů nástroje dále vytváří více tepla v oblasti řezu, což dále zkracuje životnost nástroje.

2. Techniky obrábění titanových slitin

Na základě pochopení mechanismu obrábění titanových slitin a minulých zkušeností jsou hlavní techniky obrábění titanových slitin následující:

(1) Používejte břitové destičky s kladnou úhlovou geometrií ke snížení řezné síly, řezného tepla a deformace obrobku.

(2) Udržujte konstantní rychlost posuvu, abyste zabránili ztvrdnutí obrobku. Nástroj by měl být během procesu řezání vždy ve stavu posuvu. Radiální hloubka řezu (a_e) při frézování by měla být 30 % poloměru.

(3) Používejte řeznou kapalinu s vysokým-tlakem a vysokým{2}}průtokem-pro zajištění tepelné stability během obrábění a zabránění deformaci povrchu obrobku a poškození nástroje v důsledku nadměrné teploty.

(4) Udržujte hrany vložek ostré. Tupé nástroje způsobují akumulaci tepla a opotřebení, což snadno vede k selhání nástroje.

(5) Obrábění by mělo být prováděno v nejměkčím stavu titanové slitiny, kdykoli je to možné, protože tvrzené materiály se obrábějí obtížněji. Tepelné zpracování zvyšuje pevnost materiálu, ale také zvyšuje opotřebení vložky.

(6) Použijte velký poloměr hrotu nebo zkosený vstup, aby se co největší část řezné hrany dostala do řezné plochy. To snižuje řeznou sílu a teplo v každém bodě a zabraňuje místnímu zlomení. Při frézování titanových slitin má z různých řezných parametrů největší vliv na životnost nástroje (vc) řezná rychlost, následovaná radiální hloubkou řezu (ae).

3. Řešení problémů při obrábění titanu řešením vložek nástrojů

Drážkující opotřebení břitových destiček během obrábění titanové slitiny je lokalizované opotřebení ve směru hloubky řezu, ke kterému dochází na přední i zadní straně. Často je způsobena vytvrzenou vrstvou, která zbyla z předchozích obráběcích operací. Přispívajícími faktory jsou také chemická reakce a difúze mezi materiálem nástroje a obrobku při teplotách obrábění přesahujících 800 stupňů. Během obrábění se molekuly titanu z obrobku hromadí na přední straně břitové destičky, „přivařují“ se k řezné hraně pod vysokým tlakem a teplotou a tvoří-vybudovanou hranu. Když se tato vytvořená-hrana odloupne od břitu, odnese karbidový povlak břitové destičky. Obrábění titanové slitiny proto vyžaduje speciální materiály a geometrie břitových destiček.

4. Struktura nástrojů Vhodné pro obrábění titanu

Těžiště obrábění titanové slitiny je teplo. Na břit musí být rychle a přesně nastříkáno velké množství- řezné kapaliny, aby se rychle odstranilo teplo. Na trhu jsou k dispozici stopkové frézy s unikátní konstrukcí speciálně navrženou pro obrábění titanových slitin.

Titanium Grade 2 Hexagon Nut DIN934 Anodized Titanium Bolts M6 M8