Gebaseerd op het begrip van het bewerkingsmechanisme van titaniumlegeringen en de ervaringen uit het verleden, is de belangrijkste proceskennis voor het bewerken van titaniumlegeringen als volgt:
(1) Gebruik wisselplaten met een positieve hoekgeometrie om de snijkrachten, de snijwarmte en de vervorming van het werkstuk te verminderen.
(2) Handhaaf een constante voeding om verharding van het werkstuk te voorkomen. Het gereedschap moet zich tijdens het snijproces altijd in de voedingstoestand bevinden en de radiale trek ae moet 30% van de straal bedragen tijdens het frezen.
(3) Gebruik hogedruk snijvloeistof met hoge stroming om de thermische stabiliteit van het bewerkingsproces te garanderen, om denaturatie van het werkstukoppervlak en gereedschapsschade als gevolg van hoge temperaturen te voorkomen.
(4) Houd de snijkant van de wisselplaat scherp. Stompe gereedschappen zijn de oorzaak van warmteophoping en slijtage, wat gemakkelijk kan leiden tot defecten aan het gereedschap.
(5) Bewerk titanium in de zachtst mogelijke staat, omdat het materiaal na het uitharden moeilijker te bewerken wordt, en de warmtebehandeling de sterkte van het materiaal verbetert en de slijtage van de wisselplaat vergroot.
(6) Gebruik een grote puntradius of afschuining om zoveel mogelijk van de snijkant in de snede te plaatsen. Dit vermindert de snijkrachten en hitte op elk punt en voorkomt plaatselijke breuk. Bij het frezen van titaniumlegeringen heeft de snijsnelheid van elke snijparameter de grootste invloed op de standtijd, gevolgd door de radiale trek (freesdiepte).
Van het mes tot het oplossen van de titaniumverwerkingsproblemen
De slijtage van de wisselplaatgroef van een titaniumlegering is aan de voor- en achterkant in de richting van de snedediepte. De lokale slijtage is vaak te wijten aan de verharde laag die is achtergelaten door de vorige bewerking. Chemische reactie en diffusie tussen het gereedschap en het werkstukmateriaal bij een bewerkingstemperatuur van meer dan 800 graden is ook een van de redenen voor de vorming van groefslijtage. Omdat tijdens het bewerkingsproces de titaniummoleculen van het werkstuk vóór de wisselplaat zich ophopen, ontstaat bij het "lassen" onder hoge druk en hoge temperatuur aan de snijkant de vorming van chiptumor. Wanneer het chipfineer loslaat van de snijkant, neemt het de carbidecoating van de wisselplaat mee, dus titaniumbewerking vereist speciale wisselplaatmaterialen en geometrieën.
Gereedschapsconstructie voor titaniumbewerking
Het middelpunt van de titaniumbewerking is warmte, en grote hoeveelheden hogedruk-snijvloeistof moeten tijdig en nauwkeurig op de snijkant worden gespoten om de hitte snel te verwijderen. Er zijn unieke freesconfiguraties op de markt specifiek voor het bewerken van titanium.
Te beginnen met specifieke bewerkingsmethoden
- Draaien
Producten van titaniumlegeringen draaien, gemakkelijk een goede oppervlakteruwheid verkrijgen, harden is niet ernstig, maar de snijtemperatuur is hoog, snelle slijtage van het gereedschap. Voor deze kenmerken is het belangrijkste gereedschap, snijparameters, de volgende maatregelen:
Gereedschapsmateriaal: YG6, YG8, YG10HT worden geselecteerd volgens de bestaande fabrieksomstandigheden.
Gereedschapsgeometrieparameters: geschikte voor- en achterhoeken van het gereedschap, rondslijpen van de punt.
Lagere snijsnelheid, matige voeding, diepere snedediepte, voldoende koeling, de punt van het gereedschap mag bij cilindrisch draaien niet hoger zijn dan het midden van het werkstuk, anders is het gereedschap eenvoudig vast te binden, fijndraaien en dunwandig draaien onderdelen moet de belangrijkste afbuighoek van het gereedschap groot zijn, doorgaans 75 ~ 90 graden.
- Frezen
Het frezen van producten van titaniumlegeringen is moeilijker dan draaien, omdat frezen intermitterend snijden is en spanen gemakkelijk aan de snijkant kunnen worden gehecht. Wanneer de tanden van de kleverige spanen opnieuw in het werkstuk worden gesneden, worden de kleverige spanen aangeraakt en meegenomen een klein stukje snijgereedschapsmateriaal weg, waardoor een afbrokkelrand ontstaat, wat de duurzaamheid van het gereedschap aanzienlijk vermindert.
Freesmodus: gebruik over het algemeen soepel frezen.
Gereedschapsmateriaal: snelstaal M42.
Bij de algemene verwerking van gelegeerd staal wordt geen gebruik gemaakt van soepel frezen, vanwege de machineschroef, moerspeling, soepel frezen, de frees die op het werkstuk inwerkt, in de richting van de voedingsrichting van de kracht en dezelfde richting van de voeding, gemakkelijk om de werkstuktafel zo te maken dat er spelingschommelingen ontstaan, wat resulteert in een mes. Bij voorwaarts frezen beginnen de freestanden in de harde huid te snijden, wat leidt tot gereedschapsbreuk. Omdat de chip echter van dun naar dik is, is de wrijving met het werkstuk bij de eerste snede in het gereedschap gemakkelijk te drogen, wat wordt verergerd door het gereedschap van kleverige spanen en chippen. Om het frezen van titaniumlegeringen soepel te laten verlopen, moet er ook rekening mee worden gehouden dat ten opzichte van de algemene standaardfrees de voorhoek moet worden verkleind en de achterhoek moet worden vergroot. De freessnelheid moet zo laag mogelijk zijn, het gebruik van een puntige tandfrees, vermijd het gebruik van een spadetandfrees.
- Tikken
Producten van titaniumlegering tappen, omdat de spanen fijn zijn, gemakkelijk te verbinden met de snijkant en het werkstuk, wat resulteert in een grote oppervlakteruwheidswaarde van het bewerkte oppervlak, het koppel is groot. Het selecteren van tapkranen en onjuiste bediening veroorzaken zeer gemakkelijk verharding van de verwerking, de verwerkingsefficiëntie is extreem laag en het fenomeen van tapbreuk.
Moet prioriteit worden gegeven aan het gebruik van een jump tap, het aantal tanden moet kleiner zijn dan bij de standaard tap, doorgaans 2 tot 3 tanden. De hoek van de snijkegel moet groot zijn, taps toelopend deel van de algemene schroefdraadlengte van 3 tot 4 gespen. Om de spaanafvoer te vergemakkelijken, kan ook in het snijkegelgedeelte van de negatieve helling worden geslepen. Probeer een korte tik te gebruiken om de stijfheid van de kraan te vergroten. Het omgekeerd taps toelopende deel van de kraan moet op passende wijze groter zijn dan het standaarddeel om de wrijving tussen de kraan en het werkstuk te verminderen.
- Ruimen
Slijtage van het ruimgereedschap van titaniumlegeringen is niet ernstig, het gebruik van hardmetalen en hogesnelheidsstaalruimers kan dat wel zijn. Wanneer u hardmetalen ruimers gebruikt, moet u een proces volgen dat vergelijkbaar is met de stijfheid van het boorsysteem om te voorkomen dat de ruimer afbrokkelt. Titaniumlegering ruimgaten wanneer het grootste probleem de geruimde gatafwerking is, is niet goed, moet oliesteenreparatie gebruiken, smalle ruimerrandbandbreedte, om de rand van de band en de hechting van de gatwand te vermijden, maar om voldoende sterkte te garanderen, de algemene randbreedte van 0.1 ~ 0.15 mm is goed.
Het snijkant- en kalibratiegedeelte van de overdracht moet een vloeiende boog zijn, slijtage moet op tijd worden geslepen en de booggrootte van de tanden moet consistent zijn; kan indien nodig het kalibratiegedeelte van de omgekeerde kegel vergroten.
- Boren
Boren van titaniumlegeringen is moeilijker, vaak tijdens het proces van branden en kapot boren. Dit komt voornamelijk door een slechte boorslijping, een niet tijdige spaanverwijdering, slechte koeling en stijfheid van het processysteem en andere redenen. Daarom moet bij het boren van titaniumlegeringen aandacht worden besteed aan een redelijke boorslijping, een grote tophoek, het verkleinen van de buitenrand van de voorhoek, het vergroten van de buitenrand van de achterhoek, de omgekeerde kegel wordt 2 tot 3 keer aan de standaardboor toegevoegd . Breng het gereedschap zorgvuldig terug en verwijder de spanen op tijd, let op de vorm en kleur van de spanen. Als de spanen er luchtig uitzien of de kleur verandert tijdens het boorproces, geeft dit aan dat de boor bot is geweest en op tijd moet worden geslepen door de frees te vervangen.
De boormal moet op de werktafel worden bevestigd en het geleidingsoppervlak van de boormal moet zich dicht bij het verwerkingsoppervlak bevinden en de korte boor moet voor zover mogelijk worden gebruikt. Een ander opmerkelijk probleem is dat bij handmatige invoer de boor niet in het gat mag zitten, anders wrijft de boorrand over het verwerkingsoppervlak, wat resulteert in verwerkingsharding, zodat de boor bot wordt.
- Slijpen
Een veel voorkomend probleem bij het slijpen van onderdelen van titaniumlegeringen is het verstopt raken van de slijpschijf als gevolg van kleverige spanen en brandwonden op het oppervlak van de onderdelen. De reden hiervoor is dat de slechte thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen hoge temperaturen in de slijpzone genereert, wat leidt tot binding, diffusie en sterke chemische reacties tussen titaniumlegeringen en schuurmiddelen. Kleverige spanen en verstopping van de schijf leiden tot een aanzienlijke afname van de slijpverhouding, en als resultaat van diffusie en chemische reactie wordt het oppervlak van het te slijpen werkstuk verbrand, wat leidt tot een vermindering van de vermoeiingssterkte van de onderdelen, wat meer is duidelijk bij het slijpen van gietstukken van titaniumlegeringen.
De maatregelen die zijn genomen om dit probleem op te lossen zijn:
Keuze van geschikt slijpschijfmateriaal: groen siliciumcarbide TL. iets lagere slijpschijfhardheid: ZR1.
Het snijden van titaniumlegeringsmaterialen moet worden gecontroleerd in termen van gereedschapsmaterialen, snijvloeistoffen en bewerkingsprocesparameters om de uitgebreide efficiëntie van de verwerking van titaniumlegeringsmateriaal te verbeteren.
