Obtíže zpracování konstrukčních dílů z titanové slitiny a faktory ovlivňující deformaci při zpracování slabě tuhých struktur a způsoby řízení deformace slabě tuhých konstrukčních dílů jsou navrženy z několika hledisek, jako je výběr obráběcích strojů, výběr řezání nástroje a efektivní chlazení. Materiály ze slitiny titanu mají vynikající vlastnosti, jako je nízká hmotnost, vysoká pevnost a odolnost vůči vysokým teplotám. Například použitím titanové slitiny TC18 místo vysokopevnostní konstrukční oceli jako podvozku může konstrukce letadla snížit hmotnost asi o 15 %. Proto je nová vysoce pevná titanová slitina široce používána v hlavních nosných částech zahraničních vyspělých letadel. Například v materiálech konstrukce trupu amerických bombardérů B-1 tvoří slitina titanu asi 21 %; Množství titanu ruského letadla Il{6}} dosáhlo 12,5 % hmotnosti konstrukce trupu. Z vývojového trendu se postupně zvyšovalo používání slitin titanu v Evropě a ve Spojených státech, což také naznačuje, že rozsáhlé používání slitin titanu, zejména některých nových slitin titanu, se stalo vývojovým směrem leteckého designu. Většina produktů pro letectví a kosmonautiku však používá tenkostěnné díly s poměrně složitou strukturou a vysokými požadavky na přesnost. Vzhledem k tenké stěně, která má za následek špatnou tuhost součásti, je snadné vytvořit deformaci ohybem při zpracování při působení řezné síly a rozměr tloušťky stěny je nekonzistentní, což vede k velmi špatnému. V současnosti je běžnou metodou, kterou podniky používají, opakované dokončovací frézování. Vzhledem k malé tepelné vodivosti titanové slitiny, nízkému modulu pružnosti (asi 1/2 oceli), vysoké chemické aktivitě, malému rozpětí, nelze frézovat, což často vede k menšímu řeznému jevu. Aby bylo zajištěno, že velikost dílů může být leštěna pouze ručně, cyklus zpracování dílů se výrazně zlepší a povrch dílů se může přehřát.
Konstrukční díly ze slitiny titanu řešení zpracování řezáním
Hlavní faktory ovlivňující zpracování titanové slitiny slabá tuhá struktura jsou: obráběcí stroj jen výběr nástroje, parametry procesu, efektivní chlazení a tak dále. V procesu zpracování, role různých faktorů, interakce vlivu, hromadění deformačních chyb, které mají za následek zpracování slabé tuhé struktury super špatné, zpracování deformace je obtížné kontrolovat.
Výběr obráběcích strojů
Obráběcí stroj - přípravek - tuhost nástroje je lepší, vůle mezi součástmi obráběcího stroje by měla být upravena, radiální házení vřetena by mělo být malé.
Výběr nástroje
Vývoj a aplikace nových materiálů řezných nástrojů je především výsledkem zlepšené produktivity řezání. Řezné nástroje se v posledních několika desetiletích značně vyvinuly a zahrnují karbidové povlaky, keramiku, kubický nitrid boru a polykrystalický diamant. Jsou účinné pro obrábění litiny, oceli a vysokoteplotních slitin. Žádný z těchto nástrojů však nezlepšil obrobitelnost slitin titanu, protože materiály řezných nástrojů používané k řezání slitin titanu vyžadují velmi důležité vlastnosti, mezi které patří
(1) Dobrá tepelná tvrdost, aby odolala velmi vysokému namáhání;
2) Dobrá tepelná vodivost pro snížení teplotních gradientů a tepelných šoků;
3) dobrá chemická inertnost pro snížení sklonu k chemické reakci s titanem;
4) dobrá houževnatost a odolnost proti únavě pro přizpůsobení procesům štěpení třísek. Karbidové nástroje na bázi karbidu wolframu (WC/co) jsou považovány za nástroje vhodné pro téměř všechny procesy řezání titanu. Některé testy ukázaly, že všechny nástroje s karbidovým povlakem mají vyšší míru opotřebení než ty, které jsou bez povlaku. Přestože se kvalita keramických nástrojů zlepšila a stále častěji se používají pro obrábění těžkoobrobitelných materiálů, zejména vysokoteplotních slitin (např. vysokoteplotní slitiny na bázi niklu), nenahradily slinutý karbid a vysokorychlostní oceli kvůli jejich špatné tepelné vodivosti, nízké lomové houževnatosti a reakci s titanem. Při řezání slitin titanu mají karbidové řezné materiály (kubický nitrid bóru a polykrystalický diamant) nízkou míru opotřebení a dobrý výkon.
Deformace tenkostěnného frézování je hlavním problémem při procesu frézování slabě tuhých konstrukčních dílů z titanové slitiny. Vzhledem k nízkému modulu pružnosti titanové slitiny je řezná síla poměrně velká, tenká stěna se snadno deformuje v procesu frézování, výsledkem je, že skutečná tloušťka tenké stěny je větší než teoretická tloušťka. Pro vyřešení tohoto problému je nutné minimalizovat proces frézování tenké stěny kolmým směrem obráběné plochy způsobené deformací síly tenké stěny.
