Ріжучі рішення для конструкційних деталей з титанового сплаву
Основними факторами, що впливають на обробку слабко жорстких конструкцій титанового сплаву, є: жорсткість верстата, вибір інструменту, параметри процесу, ефективне охолодження тощо. У процесі обробки різні фактори взаємодіють і взаємодіють, а накопичення помилок деформації викликає слабку жорсткість конструктивні частини, що підлягають обробці, виходять за межі допуску, а деформацію обробки важко контролювати.
2.1 Вибір верстатів
Жорсткість системи верстат-пристосування-інструмент повинна бути хорошою, зазори між різними частинами верстата повинні бути відрегульовані, а радіальне биття шпинделя має бути невеликим. Спробуйте скористатися таким верстатом.
2.2 Вибір ріжучого інструменту
Підвищення продуктивності різання є в основному результатом розробки та застосування нових інструментальних матеріалів. Ріжучі інструменти зазнали значного розвитку за останні кілька десятиліть, включаючи твердосплавні покриття, кераміку, кубічний нітрид бору та полікристалічний алмаз. Вони ефективні для обробки чавуну, сталі та високотемпературних сплавів. Однак жоден інструмент не може поліпшити оброблюваність титанових сплавів. Це пояснюється тим, що інструментальні матеріали для різання титанових сплавів вимагають дуже важливих властивостей. До них належать: 1) хороша термічна міцність, щоб протистояти високим навантаженням; 2) хороша теплопровідність для зменшення теплових градієнтів і теплового удару; 3) Хороша хімічна інертність для зменшення схильності до хімічних реакцій з титаном; 4) Хороша міцність і стійкість до втоми для адаптації до процесу сегментації мікросхем. Майже в усіх процесах різання титанових сплавів інструменти з карбіду вольфраму (WC/co) мають найкращу продуктивність. Деякі випробування показали, що всі інструменти з твердосплавним покриттям мають більший рівень зношування, ніж інструменти без покриття. Незважаючи на те, що якість керамічних інструментів покращилася, і вони все частіше використовуються для обробки матеріалів, які важко обробити, особливо високотемпературних сплавів (таких як суперсплави на основі нікелю), вони страждають від поганої теплопровідності, низької в'язкості до руйнування та взаємодії з титаном. реакції, тому вони не замінили карбід і швидкорізальну сталь. Надтверді матеріали ріжучого інструменту (кубічний нітрид бору і полікристалічний алмаз) демонструють хороші характеристики завдяки низькій швидкості зношування при різанні титанових сплавів.
Основною проблемою в процесі фрезерування слабожорстких деталей конструкції з титанового сплаву є фрезерна деформація тонких стінок. Оскільки модуль пружності титанового сплаву низький, а сила різання відносно велика, тонка стінка легко деформується під дією сили фрезерування під час процесу фрезерування. В результаті фактична товщина тонкої стінки після обробки перевищує теоретичну товщину. Рішення цієї проблеми повинно полягати в тому, щоб звести до мінімуму зусилля, яке відчуває тонка стінка в напрямку, перпендикулярному до обробленої поверхні під час процесу фрезерування, змушуючи тонку стінку деформувати інструмент.
2.3 Рідина для різання
Титановий сплав має високу міцність, стійкість до окислення, високу температуру та інші переваги. Відповідаючи вимогам високої продуктивності, він також створює багато проблем для обробки різанням. Під час різання титанового сплаву, щоб знизити температуру різання, у зону різання слід влити велику кількість охолоджувальної рідини для різання, щоб відвести тепло від леза та змити стружку, щоб зменшити силу різання. Тому вимоги до рідини для різання - висока теплопровідність, велика теплоємність, швидка швидкість потоку та велика швидкість потоку. Найкращим методом охолодження є охолодження під високим тиском, а швидкість потоку ріжучої рідини не менше ніж 15-20л/хв. Зазвичай використовуються три типи СОЖ, а саме вода або лужний розчин, розчин розчинної олії на водній основі та розчин нерозчинної у воді олії.
