Het eerste waar we het over moeten hebben is het fysieke fenomeen van de verwerking van titaniumlegeringen. Hoewel de snijkracht van een titaniumlegering slechts iets hoger is dan die van staal met dezelfde hardheid, is het fysieke fenomeen van het verwerken van een titaniumlegering veel gecompliceerder dan dat van het verwerken van staal, waardoor de moeilijkheid bij het verwerken van een titaniumlegering enorm toeneemt.
De thermische geleidbaarheid van de meeste titaniumlegeringen is zeer laag, slechts 1/7 van staal en 1/16 van aluminium. Daarom zal de warmte die wordt gegenereerd tijdens het snijden van titaniumlegeringen niet snel worden overgebracht naar het werkstuk of worden afgevoerd door de spanen, maar zal deze zich ophopen in het snijgebied, en de gegenereerde temperatuur kan oplopen tot 1.000 °C of meer. , waardoor de snijkant van het gereedschap snel zal slijten, afbrokkelen en barsten. De vorming van snijkantsopbouw, het snel verschijnen van een versleten snijkant, genereert op zijn beurt meer warmte in het snijgebied, waardoor de levensduur van het gereedschap verder wordt verkort.
De hoge temperatuur die tijdens het snijproces wordt gegenereerd, vernietigt ook de oppervlakte-integriteit van de onderdelen van de titaniumlegering, wat resulteert in een afname van de geometrische nauwkeurigheid van de onderdelen en een verhardingsverschijnsel dat hun vermoeiingssterkte ernstig vermindert.
De elasticiteit van titaniumlegeringen kan gunstig zijn voor de prestaties van onderdelen, maar tijdens het snijproces is de elastische vervorming van het werkstuk een belangrijke oorzaak van trillingen. De snijdruk zorgt ervoor dat het "elastische" werkstuk wegbeweegt van het gereedschap en stuitert, zodat de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk groter is dan de snijactie. Het wrijvingsproces genereert ook warmte, waardoor het probleem van de slechte thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen wordt verergerd.
Dit probleem is nog ernstiger bij het verwerken van dunwandige of ringvormige onderdelen die gemakkelijk vervormen. Het is geen gemakkelijke taak om dunwandige onderdelen van titaniumlegeringen met de verwachte maatnauwkeurigheid te verwerken. Omdat wanneer het werkstukmateriaal door het gereedschap wordt weggeduwd, de lokale vervorming van de dunne wand het elastische bereik heeft overschreden en er plastische vervorming optreedt, en de materiaalsterkte en hardheid van het snijpunt aanzienlijk toenemen. Op dit punt wordt de bewerking met de eerder bepaalde snijsnelheid te hoog, wat verder resulteert in scherpe gereedschapsslijtage. Er kan worden gezegd dat "hitte" de "oorzaak" is die het moeilijk maakt om titaniumlegeringen te verwerken.
Als leider in de snijgereedschapindustrie heeft Sandvik Coromant zorgvuldig proceskennis voor de verwerking van titaniumlegeringen verzameld en gedeeld met de hele industrie. Sandvik Coromant zei dat op basis van het begrijpen van het verwerkingsmechanisme van titaniumlegeringen en het toevoegen van ervaringen uit het verleden, de belangrijkste proceskennis voor het verwerken van titaniumlegeringen als volgt is:
(1) Wisselplaten met positieve geometrie worden gebruikt om de snijkracht, de snijwarmte en de vervorming van het werkstuk te verminderen.
(2) Houd een constante voeding aan om verharding van het werkstuk te voorkomen. Het gereedschap moet zich tijdens het snijproces altijd in de voedingstoestand bevinden en de radiale snijhoeveelheid ae moet tijdens het frezen 30% van de straal zijn.
(3) Er wordt gebruik gemaakt van hogedruk-snijvloeistof met een groot debiet om de thermische stabiliteit van het bewerkingsproces te garanderen en degeneratie van het werkstukoppervlak en gereedschapsschade als gevolg van te hoge temperaturen te voorkomen.
(4) Houd de mesrand scherp. Botte gereedschappen zijn de oorzaak van hitteopbouw en slijtage, wat gemakkelijk kan leiden tot defecten aan het gereedschap.
(5) Het zoveel mogelijk bewerken van de titaniumlegering in de zachtste staat, omdat het materiaal na het uitharden moeilijker te bewerken wordt en de warmtebehandeling de sterkte van het materiaal vergroot en de slijtage van de wisselplaat vergroot.
(6) Gebruik een grote neusradius of afschuining om in te snijden en plaats zoveel mogelijk snijranden in de snede. Dit vermindert de snijkracht en hitte op elk punt en voorkomt plaatselijke breuk. Bij het frezen van titaniumlegeringen heeft van de snijparameters de snijsnelheid de grootste invloed op de standtijd vc, gevolgd door de radiale snijhoeveelheid (freesdiepte) ae.
Posttijd: 06 april 2022