Зашто мислимо да је легура титанијума тежак материјал за машинску обраду? Због недостатка дубоког разумевања механизма и феномена његове обраде.
01
„Топлота” је „кривац” за тешкоћу обраде легура титанијума
Сила резања при преради легуре титанијума је само нешто већа од оне код челика исте тврдоће, али је физички феномен обраде легуре титанијума много компликованији од оне обраде челика, због чега се прерада легуре титанијума суочава са великим потешкоћама.
Топлотна проводљивост већине легура титанијума је веома ниска, само 1/7 челика и 1/16 алуминијума. Због тога се топлота која се ствара у процесу резања легуре титанијума неће брзо пренети на радни предмет или однети струготине, већ ће се акумулирати у области резања, а генерисана температура може бити и до 1000 степени Ц, узрокујући резна ивица алата да се брзо хаба, пуца и умире. Нагомилавање ивица, брзо појављивање истрошених ивица, заузврат генерише више топлоте у зони сечења, додатно скраћујући век алата.
Висока температура која се ствара током процеса резања такође уништава интегритет површине делова од легуре титанијума, што доводи до смањења геометријске тачности дела и феномена очвршћавања који озбиљно смањује његову чврстоћу на замор.
Еластичност легура титанијума може бити корисна за перформансе делова, али током сечења, еластична деформација радног предмета је важан узрок вибрација. Притисак резања узрокује да "еластичан" радни предмет напусти алат и одскочи, тако да је трење између алата и радног предмета веће од дејства резања. Процес трења такође ствара топлоту, што погоршава проблем лоше топлотне проводљивости легура титанијума.
Овај проблем је још озбиљнији када се обрађују танкозидни или прстенасти делови који се лако деформишу. Није лак задатак обрадити танкозидне делове легуре титанијума до очекиване тачности димензија. Јер када алат одгурне материјал радног предмета, локална деформација танког зида је премашила опсег еластичности да би произвела пластичну деформацију, а чврстоћа и тврдоћа материјала на тачки сечења значајно се повећавају. У овом тренутку обрада при првобитно одређеној брзини резања постаје превисока, што даље доводи до оштрог хабања алата.
02
Процесни кнов-хов за машинску обраду легура титанијума
На основу разумевања механизма обраде легура титанијума, заједно са прошлим искуством, главни процесни кнов-хов за обраду легура титанијума је следећи:
(1) Умеци са геометријом позитивног угла за смањење силе резања, топлоте резања и деформације радног предмета.
(2) Одржавајте константан довод да бисте избегли отврдњавање радног предмета. Алат треба увек да буде у стању увлачења током процеса сечења. Количина радијалног сечења ае треба да буде 30 процената полупречника током глодања.
(3) Течност за сечење под високим притиском и великим протоком се користи да би се обезбедила термичка стабилност процеса обраде и спречила дегенерација површине радног предмета и оштећење алата услед превисоке температуре.
(4) Држите оштрицу оштрице оштрим, тупи ножеви су узрок накупљања топлоте и хабања, што може лако довести до квара ножева.
(5) Обрада у што мекшем стању легуре титанијума, јер материјал постаје тежи за обраду након очвршћавања, топлотна обрада побољшава чврстоћу материјала и повећава хабање сечива.
(6) Користите велики радијус носа или ивицу да бисте урезали што је више могуће у ивицу сечења. Ово може смањити силу резања и топлоту у свакој тачки и спречити локални лом. Приликом глодања легура титанијума, међу параметрима сечења, брзина резања има највећи утицај на век трајања алата вц, а затим радијална количина резања (дубина глодања) ае.
03
Почевши од сечива да решимо проблем обраде титанијума
Хабање жлебова сечива које настаје током обраде легуре титанијума је локално хабање задње и предње стране дуж правца реза, које је често узроковано очврслим слојем који је остао претходном обрадом. Хемијска реакција и дифузија између алата и материјала радног предмета на температури обраде већој од 800 степени је такође један од разлога за стварање хабања жлебова.
Зато што се током обраде молекули титанијума радног комада акумулирају у предњем делу сечива и „заварују“ се за сечиво под високим притиском и високом температуром, формирајући изграђену ивицу. Када се изграђена ивица одлепи од резне ивице, она уклања карбидни премаз уметка, тако да обрада титанијума захтева посебне материјале и геометрије уметка.
04
Структуре алата за машинску обраду титанијума
Фокус обраде легуре титанијума је топлота. Велика количина течности за сечење под високим притиском мора се благовремено и тачно распршити на резну ивицу да би се брзо уклонила топлота. На тржишту постоје јединствене структуре глодала које се посебно користе за обраду легуре титанијума.
