Зашто мислимо да је легура титанијума тежак материјал за машинску обраду? Зато што недостаје дубоко разумевање његовог механизма обраде и феномена.
1. Физичке појаве прераде титанијума
Сила резања при обради легура титанијума је само нешто већа од оне код челика исте тврдоће, али су физички феномени обраде титанијумских легура много сложенији од обраде челика, због чега се прерада легура титанијума суочава са огромним потешкоћама.
Топлотна проводљивост већине легура титанијума је веома ниска, само 1/7 челика и 1/16 алуминијума. Због тога се топлота која се ствара током сечења легуре титанијума неће брзо пренети на радни предмет или однети струготине. Уместо тога, акумулираће се у области сечења, а генерисана температура може да достигне више од 1000 степени, узрокујући хабање резне ивице алата, пуцање и стварање нагомиланих ивица, а резна ивица се брзо истроши, што ствара више топлоте у области сечења и додатно скраћује век трајања алата.
Високе температуре настале током процеса резања такође уништавају интегритет површине делова од легуре титанијума, што доводи до смањења геометријске тачности делова и феномена очвршћавања који озбиљно смањује њихову чврстоћу на замор.
Еластичност легура титанијума може бити корисна за перформансе делова, али током процеса резања, еластична деформација радног предмета је важан узрок вибрација. Притисак резања узрокује да се "еластичан" радни предмет удаљи од алата и одбије, узрокујући да трење између алата и радног предмета надмашује акцију 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 лако обрадити танкозидне делове од легуре титанијума до очекиване тачности димензија. Пошто када алат одгурне материјал радног предмета, локална деформација танког зида премашује опсег еластичности и производи пластичну деформацију, чврстоћа материјала и тврдоћа тачке сечења значајно се повећавају. У овом тренутку, првобитно одређена брзина резања постаје превисока, што даље узрокује брзо хабање алата.
„Топлота“ је „кривац“ што легура титанијума отежава обраду!
2. Процесни кнов-хов за прераду легура титанијума
На основу разумевања механизма обраде легура титанијума и додавања претходног искуства, главни процесни кнов-хов за обраду легура титанијума је следећи:
(1) Користите уметке са геометријом позитивног угла да бисте смањили силу резања, топлоту резања и деформацију радног предмета.
(2) Одржавајте константан довод како бисте избегли отврдњавање радног предмета. Алат мора увек бити у стању увлачења током процеса сечења. Количина радијалног сечења ае треба да буде 30% полупречника током глодања.
(3) Користите течност за сечење под високим притиском и високим протоком да бисте осигурали термичку стабилност процеса обраде и спречили дегенерацију површине радног комада и оштећење алата узроковано превисоком температуром.
(4) Држите оштрицу оштрице. Тупи алати су узрок акумулације топлоте и хабања, што лако може довести до квара алата.
(5) Обрадити легуре титанијума у најмекшем могућем стању, јер материјал постаје тежи за обраду након гашења, а топлотна обрада повећава чврстоћу материјала и повећава хабање сечива.
(6) Користите велики радијус лука врха алата или ивицу да бисте уметнули што је могуће више ивице алата у сечење. Ово смањује силу резања и топлоту у свакој тачки и спречава локални лом. Приликом глодања легуре титанијума, међу параметрима сечења, брзина резања има највећи утицај на век трајања алата вц, а затим радијално захватање алата (дубина глодања) ае.
3. Почните са оштрицама да бисте решили проблеме обраде титанијума
Хабање жлебова сечива које настаје приликом обраде легура титанијума је локално хабање задње и предње стране дуж правца дубине резања. Често настаје због очврслог слоја који је остао претходном обрадом. Хемијска реакција и дифузија између алата и материјала радног предмета на температурама обраде већим од 800 степени такође су један од узрока хабања жлебова. Зато што се током процеса обраде молекули титанијума радног комада акумулирају испред сечива и „заварују“ се за сечиво под високим притиском и високом температуром, формирајући изграђену ивицу. Када се изграђена ивица одлепи са резне ивице, она са собом носи карбидни премаз уметка, тако да обрада титанијума захтева посебне материјале и геометрије уметка.
4. Структура алата погодна за обраду титанијума
Фокус обраде легуре титанијума је топлота. Велика количина течности за сечење под високим притиском мора се брзо и прецизно распршити на резну ивицу да би се брзо уклонила топлота. На тржишту постоје јединствене структуре глодала посебно за обраду легуре титанијума.
