Na základě pochopení mechanismu obrábění titanové slitiny a minulých zkušeností je hlavní procesní know-how pro obrábění titanové slitiny následující:
(1) Používejte břitové destičky s kladnou úhlovou geometrií ke snížení řezných sil, řezného tepla a deformace obrobku.
(2) Udržujte konstantní posuv, aby nedošlo ke ztvrdnutí obrobku, nástroj by měl být během procesu řezání vždy ve stavu posuvu a radiální ponor ae by měl být při frézování 30 % poloměru.
(3) Používejte vysokotlakou řeznou kapalinu s vysokým průtokem k zajištění tepelné stability procesu obrábění, aby se zabránilo denaturaci povrchu obrobku a poškození nástroje v důsledku vysoké teploty.
(4) Udržujte ostří břitové destičky ostré, tupé nástroje jsou příčinou shromažďování tepla a opotřebení, což může snadno vést k selhání nástroje.
(5) Obrábějte titan v jeho nejměkčím stavu, protože materiál se po kalení obtížněji obrábí a tepelné zpracování zlepšuje pevnost materiálu a zvyšuje opotřebení břitové destičky.
(6) Použijte velký poloměr hrotu nebo zkosení, abyste do řezu vložili co největší část řezné hrany. To snižuje řezné síly a teplo v každém bodě a zabraňuje místnímu zlomení. Při frézování titanových slitin má na životnost nástroje největší vliv řezná rychlost každého řezného parametru, poté následuje radiální úkos (hloubka frézování).
Od čepele k vyřešení problémů se zpracováním titanu
Opotřebení drážky obráběcí vložky z titanové slitiny je zadní a přední strana ve směru hloubky řezu při místním opotřebení, často je to způsobeno vytvrzenou vrstvou zanechanou předchozím zpracováním. Chemická reakce a difúze mezi nástrojem a materiálem obrobku při teplotě obrábění vyšší než 800 stupňů je také jednou z příčin vzniku opotřebení drážky. Protože v procesu obrábění se molekuly titanu obrobku před břitovou destičkou hromadí, při vysokém tlaku a vysoké teplotě „přivařování“ k řezné hraně, tvorba nádoru třísky. Když se třísková dýha odlupuje od břitu, odnáší karbidový povlak břitové destičky, takže obrábění titanu vyžaduje speciální materiály a geometrie břitových destiček.
Konstrukce nástroje pro obrábění titanu
Ústředním bodem obrábění titanu je teplo a na řeznou hranu je třeba včas a přesně nastříkat velké množství vysokotlaké řezné kapaliny, aby se teplo rychle odstranilo. Na trhu existují unikátní konfigurace fréz speciálně pro obrábění titanu.
Počínaje konkrétními metodami obrábění
- Otáčení
Soustružení výrobků z titanové slitiny, snadné získání dobré drsnosti povrchu, pracovní zpevnění není vážné, ale teplota řezání je vysoká, rychlé opotřebení nástroje. Pro tyto vlastnosti je hlavním nástrojem, řeznými parametry, provést následující opatření:
Materiál nástroje: YG6, YG8, YG10HT se volí podle stávajících podmínek továrny.
Parametry geometrie nástroje: vhodný přední a zadní úhel nástroje, broušení hrotu na kulato.
Nižší řezná rychlost, mírný posuv, hlubší hloubka řezu, dostatečné chlazení, hrot nástroje nesmí být při válcovém soustružení výše než střed obrobku, jinak je snadné nástroj uvázat, jemné soustružení a soustružení tenkostěnné části, hlavní úhel vychýlení nástroje by měl být velký, obecně 75 ~ 90 stupňů.
- Frézování
Frézování výrobků z titanové slitiny je obtížnější než soustružení, protože frézování je přerušované řezání a třísky se snadno spojují s řeznou hranou, když se zuby lepivých třísek znovu zařezávají do obrobku, lepivé třísky se odlepují a odebírají pryč malý kousek materiálu řezného nástroje, tvořící třískovou hranu, což značně snižuje životnost nástroje.
Režim frézování: obecně použijte hladké frézování.
Materiál nástroje: rychlořezná ocel M42.
Obecné zpracování legované oceli se nepoužívá hladké frézování, kvůli šroubu obráběcího stroje, vůli matic, hladkému frézování, fréze působící na obrobek, ve směru posuvu síly a stejném směru posuvu, snadné aby stůl obrobku produkoval kolísání vůle, což má za následek nůž. Při dopředném frézování se zuby frézy začnou zařezávat do tvrdé kůže a vedou ke zlomení nástroje. Avšak díky zpětnému frézování je tříska tenká až tlustá, při počátečním řezu do nástroje je snadné suché tření s obrobkem, zhoršované nástrojem o lepivé třísky a třísky. Aby bylo frézování titanové slitiny hladké, je třeba také poznamenat, že vzhledem k obecné standardní fréze by měl být přední úhel zmenšen a zadní úhel by měl být zvětšen. Rychlost frézování by měla být nízká, pokud je to možné, použití frézy se špičatými zuby, vyhněte se použití frézy s lopatkovými zuby.
- Klepnutím
Výrobky z titanové slitiny závitování, protože třísky jsou jemné, snadno se spojují s řeznou hranou a obrobkem, což má za následek velkou hodnotu drsnosti povrchu zpracovávaného povrchu, točivý moment je velký. Výběr závitníku a nesprávná obsluha velmi snadno způsobí zpevnění při zpracování, účinnost zpracování je extrémně nízká a jev prasknutí závitníku.
Je třeba upřednostnit použití skokového závitníku na místě, počet zubů by měl být menší než standardní závitník, obecně 2 až 3 zuby. Úhel řezného kužele by měl být velký, zužující se část obecné délky závitu 3 až 4 spony. Pro usnadnění odvodu třísek lze brousit i v části řezného kužele s negativním sklonem. Zkuste použít krátký závitník, abyste zvýšili tuhost závitníku. Obrácená kuželová část závitníku by měla být přiměřeně větší než standardní, aby se snížilo tření mezi závitníkem a obrobkem.
- Vystružování
Opotřebení nástroje vystružování z titanové slitiny není vážné, použití karbidových a rychlořezných ocelí může být. Při použití karbidových výstružníků proveďte proces podobný jako u tuhosti vrtacího systému, abyste zabránili vylamování výstružníku. Vystružování otvorů z titanové slitiny, když je hlavním problémem vystružování otvorů, povrchová úprava otvoru není dobrá, je nutné použít opravu olejovým kamenem úzký okraj pásku výstružníku, aby se zabránilo lepení okraje pásu a stěny otvoru, ale aby byla zajištěna dostatečná pevnost, obecně šířka okraje 0,1 ~ 0,15 mm je dobrá.
Řezná hrana a kalibrační část převodu by měla mít hladký oblouk, opotřebení by mělo být včasné broušení a vyžadovat konzistentní velikost oblouku zubů; v případě potřeby může zvýšit kalibrační část obráceného kužele.
- Vrtání
Vrtání z titanové slitiny je obtížnější, často v procesu hoření a jevu zlomeného vrtáku. Je to způsobeno především špatným naostřením vrtáku, nečasným odstraňováním třísek, špatným chlazením a tuhostí procesního systému a dalšími důvody. Proto při procesu vrtání z titanové slitiny je třeba věnovat pozornost rozumnému ostření vrtáku, velkému hornímu úhlu, snížení vnější hrany předního úhlu, zvýšení vnější hrany zadního úhlu, obrácený kužel přidaný ke standardnímu vrtáku 2 až 3krát . Nářadí pilně vraťte a včas odstraňte třísky, dávejte pozor na tvar a barvu třísek. Pokud se třísky objeví jako chmýří nebo se během vrtání změní barva, znamená to, že vrták byl tupý a měl by být včas nabroušen výměnou frézy.
Vrtací forma by měla být upevněna na pracovním stole a vodicí plocha vrtací formy by měla být v blízkosti povrchu zpracování a co nejvíce by se měl používat krátký vrták. Dalším pozoruhodným problémem je, že při ručním podávání by vrták neměl být v otvoru, jinak by břit vrtáku třel opracovávaný povrch, což mělo za následek zpevnění při zpracování, takže se vrták otupil.
- Broušení
Častým problémem při broušení dílů z titanové slitiny je zanášení brusného kotouče v důsledku lepivých třísek a spálenin na povrchu dílů. Důvodem je, že špatná tepelná vodivost titanových slitin generuje vysoké teploty v zóně broušení, což vede k lepení, difúzi a silným chemickým reakcím mezi titanovými slitinami a brusivy. Lepkavé třísky a zanášení kotouče vedou k výraznému snížení brusného poměru a v důsledku difúze a chemické reakce dochází ke spálení povrchu broušeného obrobku, což vede ke snížení únavové pevnosti dílů, což je více zřejmé při broušení odlitků ze slitiny titanu.
Opatření přijatá k vyřešení tohoto problému jsou:
Výběr vhodného materiálu brusného kotouče: zelený karbid křemíku TL. mírně nižší tvrdost brusného kotouče: ZR1.
Řezání materiálů z titanové slitiny musí být řízeno z hlediska nástrojových materiálů, řezných kapalin a parametrů obráběcího procesu, aby se zlepšila komplexní účinnost zpracování materiálů z titanových slitin.
