Tehnologija rezanja i obrade materijala od legure titana

Materijali od legure titana naširoko se koriste u području zrakoplovstva zbog svojih izvrsnih svojstava kao što su visoka specifična čvrstoća, niska gustoća, otpornost na koroziju i otpornost na visoke temperature. Međutim, zbog karakteristika legure titana kao što su mala toplinska vodljivost, nizak modul elastičnosti i velika kemijska aktivnost, čini materijale legure titana u obradi visoke temperature rezanja, trošenje alata je ozbiljno itd., što utječe na strojnu obradu učinkovitost titanijske legure, pa je kako poboljšati učinkovitost rezanja titanijske legure uvijek bila hitna potreba za rješavanjem problema u zrakoplovnoj industriji.

1 Karakteristike materijala legure titana i učinak obrade

(1) visoka specifična čvrstoća: gustoća legure titana je mala, visoka čvrstoća, njena čvrstoća je veća od čvrstoće čelika.

(2) loša toplinska vodljivost: toplinska vodljivost legure titana, koeficijent toplinske vodljivosti je mali, teško je prenijeti toplinu iz zone strugotine, što rezultira višim temperaturama oštrice alata, nož ima snažan abrazivni učinak, smanjujući trajnost alata.

(3) aktivna kemijska svojstva: legura titana na visokim temperaturama, a zrak u O, N, H i drugim elementima kemijske reakcije u obliku otvrdnućeg sloja, tako da poteškoće pri rezanju i strojnoj obradi; u isto vrijeme, legura titana u obradi materijala alata je lako proizvesti i afinitet, pojava adhezije i difuzije fenomena, što je rezultiralo ubrzanim trošenjem alata.

(4) Mali modul elastičnosti: povrat obratka tijekom obrade rezanjem, lako uzrokuje trošenje stražnje strane alata i deformaciju obratka.

(5) otpornost na koroziju: na površini legure titana ispod 550 stupnjeva lako je formirati gusti oksidni film, tako da nije lako dalje oksidirati, atmosfera, morska voda, para i neki mediji kiseline, alkalije, soli imaju visoku otpornost na koroziju [1].

2 Osnovni principi obrade materijala od legure titana rezanjem

U procesu strojne obrade odabrani materijal alata, geometrija alata i parametri rezanja utjecat će na učinkovitost i ekonomičnost rezanja i obrade legure titana, principi obrade su sljedeći.

2.1 Materijal alata

Materijal alata važan je čimbenik koji utječe na proces rezanja, pa koliko god je to moguće odabrati tvrdoću dobrih materijala alata otpornih na habanje, kao što su alati od karbida, alati s premazom i alati od brzoreznog čelika itd., sl. 1 za alati od tvrdog metala i alati s premazom.

2.2 Kut geometrije alata

Prilikom rezanja materijala koji se teško obrađuju, odgovarajući kut geometrije alata pomaže u potpunom igranju performansi rezanja alata i poboljšanju učinkovitosti rezanja. Postoje tri zone deformacije pri rezanju legure titana, kao što je prikazano na slici.

(1) Zona osnovne deformacije I: velika deformacija, sila rezanja i toplina rezanja uglavnom iz ovog područja. Održavanjem rezne oštrice i prijelaza luka noža, itd., koeficijent trenja i temperatura rezanja tijekom strojne obrade legure titana smanjuju se kako bi se izbjeglo lijepljenje strugotine i lomljenje.

(2) Zona trenja i deformacije II između strugotine i prednje strane: izravno utječe na trošenje prednje strane alata. Odabirom manjeg prednjeg kuta za povećanje duljine strugotine i prednje površine alata, smanjuje se trošenje prednje površine alata.

(3) Površina izratka je obrađena i zona deformacije trošenja na stražnjoj strani III: veći utjecaj na otvrdnjavanje i trošenje stražnje strane alata. Odabirom većeg stražnjeg kuta za smanjenje trenja između zadnje strane alata i obrađene površine.

2.3 Parametri rezanja

Brzina rezanja na vijek trajanja alata Velika, što je veća brzina rezanja, to je viša temperatura oštrice, stoga odaberite rezanje malom brzinom; u isto vrijeme, dubina rezanja ima manji utjecaj na vijek trajanja alata, tako da u dijelovima i alatnom stroju krutost omogućuje uvjete, korištenje veće dubine rezanja.

2.4 Rashladna tekućina

Toplina oštrice može se oduzeti i isprati strugotinu, smanjiti temperaturu rezanja, učinkovito poboljšati produktivnost i poboljšati kvalitetu površine obrađenih dijelova. Opća tekućina za rezanje ima tri kategorije, naime vodu ili alkalnu vodenu otopinu, otopinu ulja topive na bazi vode i otopinu ulja koja nije topiva u vodi [2].

3 Proces rezanja materijala legure titana

3.1 Okretanje

Lako tokarenje legure titana za postizanje dobre hrapavosti površine, otvrdnjavanje nije ozbiljno, ali temperatura rezanja je visoka, alat se brzo troši. Za ove karakteristike tokarenja legure titana treba obratiti pozornost na problem: (1) parametri tokarenja pokušajte odabrati malu brzinu rezanja, veliku dubinu rezanja. Za grubu obradu, brzina rezanja 45 ~ 70 m/min, posmak 0.10 ~ 0.15 mm / r; za završnu obradu, brzina rezanja 80 ~ 100 m / min, posmak 0,05 ~ 0,10 mm / r. (2) Završna sila stezanja ne smije biti prevelika, smanjite deformaciju obrađenih dijelova. (3) Nakon strojne obrade, konturu dijela treba ponovno obraditi u skladu s rutom zadnjeg hoda alata kako bi se eliminirala deformacija dijela uzrokovana silom rezanja i ustupilo mjesto alatu.

3.2 Glodanje

Glodanje legure titana je teže od tokarenja, jer je glodanje isprekidano rezanje, a strugotine se lako spajaju s oštricom, stvarajući strugotine, što uvelike smanjuje trajnost alata. Za ove karakteristike glodanja legure titana treba obratiti pozornost na sljedeća pitanja: (1) općenito koristite glatko glodanje, glatko glodanje kada je dubina rezanja od velike do male, čip od deblje do tanke, i uvijek tanka strana strana stražnje strane da napusti zube, strugotinu je lako slomiti, poboljšava vijek trajanja alata. (2) Gruba obrada ima mali utjecaj na kvalitetu strojne obrade i treba odabrati veliku dubinu rezanja, mali posmak, malu brzinu; završna obrada bi trebala smanjiti deformacije obrade, poboljšati kvalitetu površine i koristiti veću brzinu i malu dubinu rezanja. (3) Nakon strojne obrade legure titana, na strojno obrađenoj površini formirat će se otvrdnuti sloj od 0.1 ~ 0.2 mm, tako da sekundarna dubina rezanja treba biti veća od {{7 }}.2 mm; rezervni jednostrani dodatak za grubu obradu treba biti veći od 0.2 mm.

4. Zaključak

Rad kombinira neke od trenutnih rezultata istraživanja i iskustva u proizvodnom procesu, uglavnom iz svojstava materijala legure titana, alata za rezanje, parametara rezanja i rashladne tekućine i drugih aspekata razrade, sažima tokarenje legure titana, glodanje obično treba obratiti pozornost na probleme i poduzete mjere procesa te se nadam da kolege mogu odigrati određenu ulogu u referencama.