¿Por qué pensamosaleación de titanio¿Es un material difícil de procesar? Porque carecemos de una comprensión profunda de su mecanismo y fenómenos de procesamiento.
1. Fenómenos físicos del procesamiento del titanio.
La fuerza de corte durante el procesamiento de aleaciones de titanio es solo ligeramente mayor que la del acero con la misma dureza, pero el fenómeno físico del procesamiento de aleaciones de titanio es mucho más complicado que el del procesamiento de acero, lo que hace que el procesamiento de aleaciones de titanio enfrente grandes dificultades.
¿Por qué creemos que la aleación de titanio es un material difícil de procesar? Debido a la falta de comprensión de su mecanismo de procesamiento.
La conductividad térmica de la mayoría de las aleaciones de titanio es muy baja, sólo 1/7 de la del acero y 1/16 de la del aluminio. Por lo tanto, el calor generado durante el corte de la aleación de titanio no se transferirá rápidamente a la pieza de trabajo ni será arrastrado por las virutas, sino que se acumulará en el área de corte. La temperatura generada puede ser tan alta como 1,000 grado o más, lo que hace que el filo de la herramienta se desgaste, se agriete y genere filo acumulado rápidamente, y la hoja desgastada generará rápidamente más calor en el corte. área, acortando aún más la vida útil de la herramienta.
La alta temperatura generada durante el proceso de corte también destruye la integridad de la superficie de las piezas de aleación de titanio, lo que resulta en una disminución de la precisión geométrica de las piezas y un fenómeno de endurecimiento por trabajo que reduce seriamente su resistencia a la fatiga.
La elasticidad de las aleaciones de titanio puede ser beneficiosa para el rendimiento de las piezas, pero durante el proceso de corte, la deformación elástica de la pieza de trabajo es una causa importante de vibración. La presión de corte hace que la pieza de trabajo "elástica" abandone la herramienta y rebote, de modo que la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo sea mayor que la acción de corte. El proceso de fricción también genera calor, lo que agrava la mala conductividad térmica de las aleaciones de titanio.
Este problema es más grave cuando se procesan piezas de paredes delgadas o en forma de anillo que son fáciles de deformar. No es fácil procesar piezas de paredes delgadas de aleación de titanio con la precisión dimensional esperada. Porque a medida que la herramienta empuja el material de la pieza de trabajo, la deformación local de la pared delgada ha excedido el rango elástico y produce deformación plástica, y la resistencia del material y la dureza del punto de corte aumentan significativamente. En este momento, el procesamiento según la velocidad de corte determinada originalmente se vuelve demasiado alto, provocando además un rápido desgaste de la herramienta.
¡El "calor" es el "culpable" de la dificultad en el procesamiento de aleaciones de titanio!
2. Consejos de procesamiento para el procesamiento de aleaciones de titanio
Según la comprensión del mecanismo de procesamiento de aleaciones de titanio y la experiencia previa, los principales consejos de proceso para procesar aleaciones de titanio son los siguientes:
(1) Utilice una hoja con una geometría de ángulo positivo para reducir la fuerza de corte, el calor de corte y la deformación de la pieza de trabajo.
(2) Mantenga un avance constante para evitar el endurecimiento de la pieza de trabajo. La herramienta siempre debe estar en estado de avance durante el proceso de corte. La profundidad de corte radial ae durante el fresado debe ser del 30% del radio.
(3) Utilice fluido de corte de alta presión y alto flujo para garantizar la estabilidad térmica del proceso de procesamiento y evitar la degeneración de la superficie y daños a las herramientas debido a una temperatura excesiva.
(4) Mantenga afilado el borde de la hoja. Las herramientas desafiladas son la causa de la acumulación de calor y el desgaste, lo que fácilmente puede provocar fallos en la herramienta.
(5) Procese la aleación de titanio en el estado más blando posible, porque el material se vuelve más difícil de procesar después del endurecimiento. El tratamiento térmico aumenta la resistencia del material y aumenta el desgaste de la hoja.
(6) Utilice un radio de punta de herramienta grande o un chaflán para cortar y colocar la mayor parte posible de la hoja en el corte. Esto puede reducir la fuerza de corte y el calor en cada punto y evitar daños locales. Al fresar aleaciones de titanio, la velocidad de corte tiene el mayor impacto en la vida útil de la herramienta vc entre todos los parámetros de corte, seguida de la profundidad de corte radial ae.
3. Resuelva el problema del procesamiento del titanio desde la hoja.
El desgaste de la ranura de la hoja que ocurre durante el procesamiento de aleaciones de titanio es el desgaste local de la parte posterior y frontal a lo largo de la dirección de la profundidad de corte. A menudo es causada por la capa endurecida dejada por el procesamiento anterior. La reacción química y la difusión entre la herramienta y el material de la pieza de trabajo a una temperatura de procesamiento superior a 800 grados es también una de las razones para la formación del desgaste de las ranuras. Porque durante el procesamiento, las moléculas de titanio de la pieza de trabajo se acumulan delante de la hoja y se "sueldan" a la hoja bajo alta presión y alta temperatura para formar un borde reconstruido. Cuando se despega el borde reconstituido de la hoja, se retira la capa de carburo de la hoja. Por lo tanto, el procesamiento de aleaciones de titanio requiere geometrías y materiales de cuchilla especiales.
4. Estructura de herramienta adecuada para el procesamiento de titanio.
El foco del procesamiento de aleaciones de titanio es el calor. Se debe rociar una gran cantidad de fluido de corte a alta presión sobre el filo de manera oportuna y precisa para eliminar rápidamente el calor. Existen en el mercado estructuras únicas de fresas específicamente para el procesamiento de aleaciones de titanio.
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