Pirms daži klienti ir konsultējušies par titāna sakausējumu, un viņi domā, ka titāna sakausējuma apstrāde ir īpaši apgrūtinoša.Tagad kolēģi no RSM Tehnoloģiju nodaļas pastāstīs, kāpēc, mūsuprāt, titāna sakausējums ir grūti apstrādājams materiāls?Tā kā trūkst dziļas izpratnes par tā apstrādes mehānismu un parādību.
1. Titāna apstrādes fizikālās parādības
Titāna sakausējuma griešanas spēks ir tikai nedaudz lielāks nekā tēraudam ar tādu pašu cietību, taču titāna sakausējuma apstrādes fiziskā parādība ir daudz sarežģītāka nekā tērauda apstrādē, tāpēc titāna sakausējuma apstrādei ir lielas grūtības.
Lielākajai daļai titāna sakausējumu siltumvadītspēja ir ļoti zema, tikai 1/7 tērauda un 1/16 alumīnija.Tāpēc siltums, kas rodas titāna sakausējuma griešanas procesā, netiks ātri pārnests uz sagatavi vai noņemts ar šķembām, bet tiks koncentrēts griešanas zonā, un radītā temperatūra var būt pat 1000 ℃ vai augstāka, tā, lai instrumenta griešanas mala varētu ātri nolietoties, ieplaisāt un radīt skaidu uzkrāšanās audzējus.Ātri nolietotā griešanas mala var arī radīt vairāk siltuma griešanas zonā, vēl vairāk saīsinot instrumenta kalpošanas laiku.
Griešanas procesā radītā augstā temperatūra iznīcina arī titāna sakausējuma detaļu virsmas integritāti, izraisot detaļu ģeometriskās precizitātes samazināšanos un darba sacietēšanas parādības rašanos, kas būtiski samazina to noguruma izturību.
Titāna sakausējuma elastība var būt labvēlīga detaļu veiktspējai, bet griešanas procesā sagataves elastīgā deformācija ir svarīgs vibrācijas iemesls.Griešanas spiediens padara “elastīgo” sagatavi atdalītu no instrumenta un atsitienu, tādējādi berze starp instrumentu un apstrādājamo priekšmetu ir lielāka nekā griešanas efekts.Berzes procesā rodas arī siltums, kas pasliktina titāna sakausējumu slikto siltumvadītspēju.
Šī problēma kļūst arvien nopietnāka, apstrādājot plānsienu vai gredzenveida detaļas, kuras viegli deformējas.Plānsienu titāna sakausējuma detaļas nav viegli apstrādāt ar paredzamo izmēru precizitāti.Tā kā instruments atgrūž sagataves materiālu, plānās sienas lokālā deformācija ir pārsniegusi elastības diapazonu un notiek plastiskā deformācija, un materiāla izturība un cietība griešanas punktā ievērojami palielinās.Šajā laikā sākotnēji noteiktais griešanas ātrums kļūs pārāk liels, vēl vairāk izraisot asu instrumentu nodilumu.
"Siltums" ir grūti apstrādājamā titāna sakausējuma "vaininieks"!
2. Apstrādes padomi titāna sakausējuma apstrādei
Pamatojoties uz izpratni par titāna sakausējuma apstrādes mehānismu, apvienojumā ar iepriekšējo pieredzi, galvenās tehnoloģiskās zināšanas titāna sakausējuma apstrādei ir šādas:
(1) Asmens ar pozitīvu leņķa ģeometriju tiek izmantots, lai samazinātu griešanas spēku, griešanas siltumu un sagataves deformāciju.
(2) Uzturiet stabilu padevi, lai izvairītos no sagataves sacietēšanas.Griešanas procesa laikā instrumentam vienmēr jābūt padeves stāvoklī.Radiālais griešanas apjoms ae frēzēšanas laikā ir 30% no rādiusa.
(3) Augsta spiediena un lielas plūsmas griešanas šķidrumu izmanto, lai nodrošinātu apstrādes procesa termisko stabilitāti un izvairītos no sagataves virsmas pasliktināšanās un instrumenta bojājumiem pārmērīgas temperatūras dēļ.
(4) Turiet asmeni asu.Neass instruments ir siltuma uzkrāšanās un nodiluma cēlonis, kas vienkārši noved pie instrumenta atteices.
(5) Cik vien iespējams, tas jāapstrādā mīkstā titāna sakausējuma stāvoklī.Tā kā materiāls pēc sacietēšanas kļūst grūtāk apstrādājams, termiskā apstrāde uzlabo materiāla izturību un palielina asmens nodilumu.
(6) Lai iegrieztu, izmantojiet lielu instrumenta gala loka rādiusu vai slīpumu un ievietojiet zāģējumā pēc iespējas vairāk asmeņu.Tas var samazināt griešanas spēku un siltumu katrā punktā un izvairīties no vietējiem bojājumiem.Frēzējot titāna sakausējumu, griešanas ātrumam ir liela ietekme uz instrumenta kalpošanas laiku vc, kam seko radiālā griešana (frēzēšanas dziļums) ae.
3. Risiniet titāna apstrādes problēmas no asmens
Asmens rievu nodilums titāna sakausējuma apstrādes laikā ir lokāls aizmugures un priekšpuses nodilums gar griešanas dziļumu, ko bieži izraisa iepriekšējās apstrādes rezultātā atstātais cietināšanas slānis.Instrumenta un sagataves materiāla ķīmiskā reakcija un difūzija apstrādes temperatūrā virs 800 ℃ ir arī viens no rievu nodiluma veidošanās iemesliem.Tā kā apstrādājamās detaļas titāna molekulas apstrādes laikā uzkrājas asmens priekšā, tās augstā spiedienā un augstā temperatūrā tiek “piemetinātas” pie asmens, veidojot skaidu uzkrāšanās audzēju.Kad no asmens tiek nolobīta uzkrātā skaida, asmens cementētais karbīda pārklājums tiek noņemts.Tāpēc titāna sakausējuma apstrādei ir nepieciešami īpaši asmens materiāli un ģeometriskas formas.
Izsūtīšanas laiks: 27. septembris 2022