چرا ماشین آلیاژ تیتانیوم ماده ای دشوار است؟

چرا فکر می کنیم آلیاژ تیتانیوم ماده ای دشوار برای ماشین کاری است؟ به دلیل عدم درک عمیق مکانیسم و ​​پدیده پردازش آن.

1. پدیده های فیزیکی ماشینکاری تیتانیوم

نیروی برش پردازش آلیاژ تیتانیوم فقط کمی بیشتر از فولاد با همان سختی است، اما پدیده فیزیکی پردازش آلیاژ تیتانیوم بسیار پیچیده تر از پردازش فولاد است که باعث می شود پردازش آلیاژ تیتانیوم با مشکلات زیادی روبرو شود.

رسانایی حرارتی اکثر آلیاژهای تیتانیوم بسیار کم است، فقط 1/7 فولاد و 1/16 آلومینیوم. بنابراین، گرمای تولید شده در فرآیند برش آلیاژ تیتانیوم به سرعت به قطعه کار منتقل نمی شود و یا توسط تراشه ها از بین نمی رود، بلکه در ناحیه برش انباشته می شود و دمای تولید شده می تواند تا 1000 درجه سانتیگراد باشد و باعث لبه برش ابزار برای پوشیدن، ترک خوردن و مرگ سریع. ایجاد لبه های ایجاد شده، ظاهر سریع لبه های فرسوده، به نوبه خود گرمای بیشتری در ناحیه برش ایجاد می کند و عمر ابزار را بیشتر کوتاه می کند.

دمای بالای تولید شده در طی فرآیند برش، یکپارچگی سطحی قطعات آلیاژ تیتانیوم را نیز از بین می برد و در نتیجه دقت هندسی قطعه کاهش می یابد و پدیده سخت شدن کار به طور جدی مقاومت خستگی آن را کاهش می دهد.

خاصیت ارتجاعی آلیاژهای تیتانیوم می تواند برای عملکرد قطعه مفید باشد، اما در حین برش، تغییر شکل الاستیک قطعه کار یکی از دلایل مهم ارتعاش است. فشار برش باعث می شود که قطعه کار "الاستیک" از ابزار خارج شود و دوباره بچرخد، به طوری که اصطکاک بین ابزار و قطعه کار بیشتر از عمل برش است. فرآیند اصطکاک همچنین گرما تولید می کند که مشکل هدایت حرارتی ضعیف آلیاژهای تیتانیوم را تشدید می کند.

این مشکل در هنگام پردازش قطعات با دیواره نازک یا حلقه‌ای شکل که به راحتی تغییر شکل می‌دهند، جدی‌تر است. پردازش قطعات جدار نازک آلیاژ تیتانیوم با دقت ابعادی مورد انتظار کار آسانی نیست. زیرا هنگامی که مواد قطعه کار توسط ابزار رانده می شود، تغییر شکل موضعی دیواره نازک از محدوده الاستیک برای ایجاد تغییر شکل پلاستیک فراتر رفته و استحکام و سختی مواد در نقطه برش به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. در این زمان، ماشینکاری در سرعت برش تعیین شده اولیه بسیار زیاد می شود، که بیشتر منجر به سایش شدید ابزار می شود.

"گرما" "مقصر" دشواری پردازش آلیاژهای تیتانیوم است!

2. دانش فنی برای پردازش آلیاژهای تیتانیوم

بر اساس درک مکانیسم پردازش آلیاژهای تیتانیوم، همراه با تجربه گذشته، دانش اصلی فرآیند برای پردازش آلیاژهای تیتانیوم به شرح زیر است:

(1) درج هایی با هندسه زاویه مثبت برای کاهش نیروی برش، حرارت برش و تغییر شکل قطعه کار.

(2) تغذیه ثابت نگه دارید تا از سخت شدن قطعه کار جلوگیری شود. در طول فرآیند برش، ابزار باید همیشه در حالت تغذیه باشد. مقدار برش شعاعی ae باید 30 درصد شعاع در هنگام آسیاب باشد.

(3) سیال برش فشار بالا و جریان زیاد برای اطمینان از پایداری حرارتی فرآیند ماشینکاری و جلوگیری از تخریب سطح قطعه کار و آسیب ابزار به دلیل دمای بیش از حد استفاده می شود.

(4) لبه برش تیغه را تیز نگه دارید، چاقوهای کند علت تجمع گرما و سایش هستند که به راحتی می تواند منجر به خرابی چاقوها شود.

(5) پردازش در نرم ترین حالت آلیاژ تیتانیوم تا حد ممکن، زیرا پردازش مواد پس از سخت شدن دشوارتر می شود، عملیات حرارتی استحکام مواد را بهبود می بخشد و سایش تیغه را افزایش می دهد.

(6) از شعاع بینی یا پخ بزرگ برای برش تا حد امکان در لبه برش استفاده کنید. این می تواند نیروی برش و حرارت را در هر نقطه کاهش دهد و از شکستگی موضعی جلوگیری کند. هنگام آسیاب کردن آلیاژهای تیتانیوم، در بین پارامترهای برش، سرعت برش بیشترین تأثیر را بر عمر ابزار vc دارد و به دنبال آن مقدار برش شعاعی (عمق آسیاب) ae قرار دارد.

ابزار CNC شینفا دارای ویژگی های کیفیت خوب و قیمت پایین می باشد. برای جزئیات لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:
تولیدکنندگان ابزارهای CNC – کارخانه و تامین کنندگان ابزارهای CNC چین (xinfatools.com)

3. حل مشکلات پردازش تیتانیوم با شروع از تیغه

سایش شیار تیغه ای که در طول پردازش آلیاژ تیتانیوم رخ می دهد، سایش موضعی پشت و جلو در امتداد عمق جهت برش است که اغلب به دلیل لایه سخت شده باقی مانده از پردازش قبلی ایجاد می شود. واکنش شیمیایی و انتشار بین ابزار و مواد قطعه کار در دمای پردازش بیش از 800 درجه سانتیگراد نیز یکی از دلایل ایجاد سایش شیار است. زیرا در طول پردازش، مولکول‌های تیتانیوم قطعه کار در جلوی تیغه جمع می‌شوند و تحت فشار و دمای بالا به تیغه جوش داده می‌شوند و لبه‌های ساخته شده را تشکیل می‌دهند. هنگامی که لبه ساخته شده از لبه برش جدا می شود، پوشش کاربید درج را از بین می برد، بنابراین ماشینکاری تیتانیوم به مواد و هندسه های مخصوص درج نیاز دارد.

4. ساختار ابزار مناسب برای ماشینکاری تیتانیوم

تمرکز پردازش آلیاژ تیتانیوم گرما است. مقدار زیادی مایع برش فشار بالا باید به موقع و دقیق روی لبه برش اسپری شود تا گرما به سرعت از بین برود. ساختارهای منحصربفردی از فرز برش ها به ویژه برای پردازش آلیاژ تیتانیوم در بازار وجود دارد.