Physikalische Ph?nomene bei der Titanverarbeitung

Die Schneidkraft von Titanlegierungen ist nur geringfügig h?her als die von Stahl mit gleicher H?rte, aber das physikalische Ph?nomen der Titanlegierungsverarbeitung ist viel komplexer als das der Stahlverarbeitung, was die Titanlegierungsverarbeitung vor gro?e Schwierigkeiten stellt.

Die meisten Titanlegierungen haben eine sehr geringe W?rmeleitf?higkeit, nur 1/7 Stahl und 1/16 Aluminium. Daher wird die beim Schneiden der Titanlegierung erzeugte W?rme nicht auf das Werkstück übertragen oder von den Sp?nen abgeführt, sondern im Schneidbereich gesammelt. Die erzeugte Temperatur kann bis zu 1000 ° C oder mehr betragen, wodurch das Schneiden erfolgt Die Kante des Werkzeugs verschlei?t, rei?t und erzeugt schnell einen Spantumor, und die abgenutzte Schneide erscheint schnell, wodurch der Schneidbereich mehr W?rme erzeugt und die Lebensdauer des Werkzeugs weiter verkürzt.

Die im Schneidprozess erzeugte hohe Temperatur zerst?rt gleichzeitig die Oberfl?chenintegrit?t von Titanlegierungsteilen, was zu einer Abnahme der geometrischen Genauigkeit der Teile und dem Ph?nomen der Kaltverfestigung führt, das ihre Dauerfestigkeit erheblich verringert.

Die Elastizit?t der Titanlegierung kann sich positiv auf die Leistung von Teilen auswirken, beim Schneiden ist jedoch die elastische Verformung des Werkstücks ein wichtiger Grund für Vibrationen. Durch den Schneiddruck verl?sst das ?elastische“ Werkstück das Werkzeug und prallt zurück, sodass die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück gr??er ist als die Schneidwirkung. Der Reibungsprozess erzeugt auch W?rme, was das Problem der schlechten W?rmeleitf?higkeit der Titanlegierung versch?rft.

Bei der Bearbeitung dünnwandiger oder ringf?rmiger Teile ist dieses Problem schwerwiegender. Es ist nicht einfach, dünnwandige Teile aus Titanlegierung mit der erwarteten Ma?genauigkeit zu verarbeiten. Denn wenn das Werkstückmaterial vom Fr?ser weggeschoben wird, hat die lokale Verformung der dünnen Wand den elastischen Bereich überschritten, was zu einer plastischen Verformung führt, und die Materialfestigkeit und H?rte des Schneidpunkts nehmen erheblich zu. Zu diesem Zeitpunkt wird die Bearbeitung gem?? der ursprünglich festgelegten Schnittgeschwindigkeit zu hoch, was weiter zu einem starken Werkzeugverschlei? führt.

?Hitze“ ist der ?übelt?ter“ der schwer zu verarbeitenden Titanlegierung!

Technologisches Know-how bei der Verarbeitung von Titanlegierungen

Auf der Grundlage des Verst?ndnisses des Verarbeitungsmechanismus von Titanlegierungen und früherer Erfahrungen ist das Haupt-Know-how bei der Verarbeitung von Titanlegierungen wie folgt:

(1) Die Klinge mit positiver Winkelgeometrie wird verwendet, um die Schnittkraft, die Schnittw?rme und die Verformung des Werkstücks zu verringern.

(2) Halten Sie den Vorschub konstant, um ein Aush?rten des Werkstücks zu vermeiden. W?hrend des Schneidvorgangs sollte sich das Werkzeug immer im Vorschubzustand befinden. Der radiale Schnittbetrag AE sollte 30% des Radius betragen.

(3) Hochdruck- und Schneidflüssigkeit mit gro?em Durchfluss werden verwendet, um die thermische Stabilit?t des Bearbeitungsprozesses sicherzustellen und die Oberfl?chenentartung und Werkzeugsch?den aufgrund der hohen Temperatur zu verhindern.

(4) Das Halten der Messerkante scharf und stumpf ist die Ursache für W?rmestau und Verschlei?, was leicht zu einem Werkzeugausfall führen kann.

(5) Es kann so weit wie m?glich im weichsten Zustand einer Titanlegierung verarbeitet werden, da das Material nach dem Aush?rten schwieriger zu verarbeiten ist. Eine W?rmebehandlung verbessert die Festigkeit des Materials und erh?ht den Verschlei? der Klinge.

(6) Verwenden Sie zum Einschneiden einen gro?en Spitzenradius oder eine Fase und versuchen Sie, mehr Klingen in das Schneiden zu stecken. Dies kann die Schnittkraft und W?rme an jedem Punkt reduzieren und lokale Sch?den verhindern. Beim Fr?sen von Titanlegierungen hat die Schnittgeschwindigkeit den gr??ten Einfluss auf die Standzeit VC, gefolgt vom radialen Schnitt (Fr?stiefe) AE.

Ausgehend von der Klinge, um das Problem der Titanverarbeitung zu l?sen

Der Rillenverschlei? der Klinge bei der Bearbeitung von Titanlegierungen ist der lokale Verschlei? der Vorder- und Rückseite entlang der Schnitttiefenrichtung, der h?ufig durch die H?rtungsschicht verursacht wird, die bei der vorherigen Bearbeitung zurückgeblieben ist. Auch die chemische Reaktion und Diffusion von Schneidwerkzeug und Werkstückmaterial bei Verarbeitungstemperaturen über 800 °C ist einer der Gründe für die Entstehung von Rillenverschlei?. Denn w?hrend des Bearbeitungsprozesses sammeln sich Titanmoleküle des Werkstücks vor der Klinge an und ?verschwei?en“ sie unter hohem Druck und hoher Temperatur mit der Klinge, wodurch ein Spanablagerungstumor entsteht. Wenn die Spanansammlung von der Klinge abgel?st wird, wird die Hartmetallbeschichtung der Klinge entfernt. Daher sind für die Verarbeitung von Titanlegierungen spezielle Klingenmaterialien und -geometrien erforderlich.

Werkzeugstruktur geeignet für die Bearbeitung von Titan

Der Schwerpunkt der Bearbeitung von Titanlegierungen liegt auf der W?rme. Eine gro?e Menge Hochdruck-Schneidflüssigkeit sollte rechtzeitig und genau auf die Schneide gesprüht werden, um die W?rme schnell abzuleiten. Es gibt eine einzigartige Struktur von Fr?sern, die speziell für die Verarbeitung von Titanlegierungen auf dem Markt verwendet werden.