Od czasu odkrycia tytanu elementu w 1790 r. Ludzkość przeszła przez sto lat żmudnej eksploracji, aby uzyskać niezwykłe wykonanie. Dopiero w 1910 roku ludzkość po raz pierwszy wyprodukowała metalowy tytan, ale droga do zastosowania stopów tytanowych była pełna wzlotów i upadków, i dopiero w 1951 r., 40 lat później, uprzemysłowiona produkcja została w końcu zrealizowana. Stop tytanowy ma charakterystykę o wysokiej wytrzymałości specyficznej, odporności na korozję, oporność w wysokiej temperaturze i odporność na zmęczenie itp. Jego waga wynosi tylko 60% stali, ale jego wytrzymałość jest wyższa niż stal stopowa. Dlatego stopy tytanowe są coraz częściej stosowane w lotnictwie, lotach, sprzęcie do wytwarzania energii, energii jądrowej, wysyłce, przemysłu chemicznym i sprzęcie medycznym.
Jednak przetwarzanie stopów tytanowych jest bardzo trudnym zadaniem. Cztery cechy stopów tytanowych, takie jak niskie przewodnictwo cieplne, ciężkie stwardnienie obróbki, wysokie powinowactwo z narzędziami i małe odkształcenie plastikowe, są istotnymi powodami, dla których są one trudne do zamachu. Przewodnictwo cieplne stopu tytanu wynosi tylko około 16% stali 45# i trudno jest przeprowadzić ciepło wytwarzane w przetwarzaniu w czasie, co prowadzi do wysokiej temperatury krawędzi tnącej lokalnie i łatwo uruchamia zużycie dyfuzji narzędzia. Jednocześnie zjawisko stwardnienia obróbki stopu tytanowego jest również bardzo poważne, a powinowactwo narzędzia jest wysokie, łatwo jest związać się z cementowanym węglikiem zawierającym tytan, zaostrzając zużycie narzędzia. Ponadto deformacja plastikowa stopu tytanowego jest niewielka, około 1/2 modułu elastyczności 45 stali, więc sprężystość jest duża, tarcie jest poważne, a przedmiot obrabiany jest również podatny na deformację zacisku.
Aby uzyskać trudności z obróbką stopu tytanowego, możemy wziąć następującą wiedzę o procesie:
Po pierwsze, wkładki o geometrii kąta dodatniej stosuje się w celu zmniejszenia sił tnącach, odcinania deformacji ciepła i obrabiania. Ta konstrukcja wkładki może lepiej dostosować się do charakterystyki obróbki stopów tytanowych i poprawić wydajność i jakość obróbki.
Po drugie, utrzymuje się stały paszę, aby uniknąć utwardzania przedmiotu. W procesie cięcia narzędzie powinno zawsze znajdować się w stanie żywieniowym, a przeciąg promieniowy powinien wynosić 30% promienia podczas mielenia. Zapewnia to stabilność procesu cięcia i zmniejsza stwardnienie obrabiania.
Po trzecie, zastosowanie płynu do cięcia wysokiego ciśnienia w celu zapewnienia stabilności termicznej procesu obróbki. Płyn tnąca może usunąć ciepło wytwarzane w procesie cięcia w czasie, zapobiegając denaturowaniu powierzchni przedmiotu obrabianego i uszkodzeniu narzędzia z powodu wysokiej temperatury.
Po czwarte, zachowaj ostro ostrza. Tępe narzędzia tnące są przyczyną zbierania ciepła i zużycia, które łatwo prowadzą do awarii narzędzia. Dlatego konieczne jest regularne sprawdzanie i wymianę ostrza, aby zapewnić ostrość krawędzi.
Po piąte, możliwe stopy tytanu maszynowego w ich najmłodszym stanie. Stwardne materiały tytanowe stają się trudniejsze do maszynki, więc pomaluj materiał w najdelikatniejszym stanie, aby poprawić wydajność obróbki i żywotność narzędzia.
Po szóste, użyj dużego promienia końcówki lub kroju fazowania, aby włożyć jak najwięcej krawędzi tnącej do cięcia. Zmniejsza to siły cięcia i ciepło w każdym punkcie i zapobiega zlokalizowanemu pęknięciu. Podczas mielenia stopów tytanowych prędkość cięcia ma największy wpływ na żywotność narzędzi, a promieniowy projekt (głębokość mielenia) na drugim miejscu.
Oprócz powyższej know-how procesu możemy również zacząć od ostrza, aby rozwiązać problemy z obróbką tytanu. Zużycie rowka, które występuje podczas obróbki tytanowej, jest spowodowane przez warstwę utwardzoną pozostawioną przez przedkładanie. Reakcja chemiczna i dyfuzja między narzędziem a materiałem obrabianym występuje, gdy temperatura obróbki przekracza 800 stopni, co jest również jednym z powodów tworzenia zużycia rowka. Dlatego obróbka tytanowa wymaga zatem specjalnych materiałów i geometrii.
Struktury narzędzi odpowiednie do obróbki tytanowej powinny koncentrować się na przenoszeniu ciepła. Duże ilości płynu do cięcia wysokiego ciśnienia należy rozpylić na krawędzi tnące w odpowiednim i precyzyjnym sposób, aby szybko usunąć ciepło. Na rynku znajdują się unikalne struktury frezarów, które są specjalnie zaprojektowane do obróbki tytanowych, które spełniają tę potrzebę.
Jeśli chodzi o określone metody obróbki, obracanie, frezowanie, stukanie i rozrywanie, wszystkie mają różne cechy obróbki i rozważania. Na przykład, w obracaniu stopu tytanu, konieczne jest wybór odpowiednich materiałów narzędziowych i parametrów geometrycznych oraz przyjęcie niższej prędkości cięcia i umiarkowanej zasilającej paszę; W mieleniu stopu tytanu zwykle użyj metody gładkiego frezowania i wybierz odpowiednie materiały narzędziowe i geometrię; Podczas stukania konieczne jest nadanie priorytecie użyciu jednego w miejscu skoku i zwrócić uwagę na wybór stożka i tryb działania; W rozwierceniu konieczne jest wybór odpowiedniego materiału rozwiertaka i zabranie w rozwiercie, wybrać odpowiedni materiał rozwiertki i wykonaj odpowiednie środki procesowe w celu poprawy jakości przetwarzania.
Podsumowując, chociaż przetwarzanie stopu tytanowego jest pełne wyzwań, o ile opanowaliśmy prawidłową wiedzę o procesie i wybraliśmy odpowiednie narzędzia i metody przetwarzania, będziemy w stanie osiągnąć wysoką wydajność i wysokiej jakości przetwarzanie.
