Vágási megoldások titánötvözet szerkezeti alkatrészekhez
A titánötvözet gyengén merev szerkezetek feldolgozását befolyásoló főbb tényezők a következők: szerszámgép merevsége, szerszámválasztás, folyamatparaméterek, hatékony hűtés stb. A megmunkálandó szerkezeti részek tűréshatáron kívülre kerülnek, és a feldolgozási deformáció nehezen ellenőrizhető.
2.1 Szerszámgépek kiválasztása
A szerszámgép-rögzítés-szerszám rendszer merevsége legyen jó, a szerszámgép különböző részei közötti hézagokat be kell állítani, és az orsó sugárirányú kifutása kicsi. Próbáljon meg ilyen szerszámgépet használni.
2.2 Vágószerszámok kiválasztása
A forgácsolási termelékenység javulása elsősorban az új szerszámanyagok fejlesztésének és alkalmazásának az eredménye. A vágószerszámok nagyot fejlődtek az elmúlt néhány évtizedben, beleértve a keményfém bevonatokat, a kerámiákat, a köbös bór-nitridet és a polikristályos gyémántot. Ezek hatékonyak öntöttvas, acél és magas hőmérsékletű ötvözetek megmunkálására. A titánötvözetek megmunkálhatóságát azonban egyetlen szerszám sem javíthatja. Ennek az az oka, hogy a titánötvözetek vágásához használt szerszámanyagok nagyon fontos tulajdonságokat igényelnek. Ezek a következők: 1) jó termikus keménység a nagy igénybevételnek ellenálló; 2) jó hővezető képesség a termikus gradiensek és a hősokk csökkentésére; 3) Jó kémiai tehetetlenség a titánnal való kémiai reakciók hajlamának csökkentésére; 4) Jó szívósság és fáradtságállóság a forgácsszegmentálási folyamathoz való alkalmazkodás érdekében. Szinte minden titánötvözet vágási folyamatban a volfrám-karbid (WC/co) keményfém szerszámokat tekintik a legjobb teljesítményűnek. Egyes vizsgálatok kimutatták, hogy minden keményfém bevonatú szerszám kopási aránya nagyobb, mint a bevonat nélküli szerszámoké. Bár a kerámiaszerszámok minősége javult, és egyre gyakrabban használják őket nehezen forgácsolható anyagok megmunkálására, különösen a magas hőmérsékletű ötvözetek (például nikkel alapú szuperötvözetek) megmunkálására, de rossz hővezető képességgel, csekély törési szilárdsággal, ill. kölcsönhatások titánnal. reakció, így nem váltották fel a keményfémet és a gyorsacélt. A szuperkemény vágószerszámok (köbös bór-nitrid és polikristályos gyémánt) jó teljesítményt mutatnak az alacsony kopási aránynak köszönhetően titánötvözetek vágásakor.
A titánötvözet gyengén merev szerkezeti részek marási folyamatában a fő probléma a vékony falak marási deformációja. Mivel a titánötvözet rugalmassági modulusa alacsony és a forgácsolóerő viszonylag nagy, a vékony fal könnyen deformálódik a marási erő hatására az őrlési folyamat során. Ennek eredményeként a vékony fal tényleges vastagsága a feldolgozás után nagyobb, mint az elméleti vastagság. A probléma megoldása az, hogy minimalizáljuk azt az erőt, amelyet a vékony fal a megmunkált felületre merőleges irányból kifejt a marási folyamat során, és a vékony fal deformálja a szerszámot.
2.3 Vágófolyadék
A titánötvözetnek nagy szilárdsága, oxidációállósága, magas hőmérséklet-állósága és egyéb előnyei vannak. Miközben megfelel a nagy teljesítmény követelményeinek, számos problémát okoz a vágási feldolgozásban. A titánötvözet vágásakor a vágási hőmérséklet csökkentése érdekében nagy mennyiségű hűtési alapú vágófolyadékot kell önteni a vágási területre, hogy elvonja a hőt a pengétől, és elmossa a forgácsot a vágási erő csökkentése érdekében. Ezért a vágófolyadékkal szemben támasztott követelmények a nagy hővezető képesség, a nagy hőkapacitás, a gyors áramlási sebesség és a nagy áramlási sebesség. A legjobb hűtési módszer a nagynyomású hűtés, és a vágófolyadék áramlási sebessége nem kevesebb, mint 15-20L/perc. Három fajta vágófolyadékot használnak általában: víz vagy lúgos oldat, vízbázisú oldható olajos oldat és nem vízoldható olajos oldat.
