Titanlegierungs-Ausschnitt und Werkzeug-Design
Einleitung: Der Elastizitätsmodul von Titanlegierungen ist klein, wie der Elastizitätsmodul TC4 von E = 110 GPa, der etwa halb so groß ist wie der von Stahl. Daher wird die durch die Schneidkraft verursachte elastische Verformung des Werkstücks die Genauigkeit des Werkstücks verringern, und die Steifigkeit des Bearbeitungssystems muss verbessert werden. Das Werkstück muss fest eingespannt werden, damit das Fräsmoment am Werkstückauflagepunkt minimiert wird. Das Werkzeug muss scharf sein, sonst treten Vibrationen und Reibung auf, die die Standzeit des Werkzeugs verkürzen und die Genauigkeit des Werkstücks verringern.
Beim Schneiden von Titan, nur die Schnittgeschwindigkeit im Bereich von 1 ~ 5mm / min, und haben eine BUE-Bildung. Wenn die Titanlegierung unter normalen Produktionsbedingungen geschnitten wird, wird daher keine aufgebaute Kante erzeugt. Der Reibungskoeffizient zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug ist nicht sehr groß und es ist leicht, eine gute Oberflächenqualität zu erhalten. Die Verwendung von Kühlschmierflüssigkeiten hat keine Auswirkung auf die Verbesserung der mikroskopischen Geometrie der Titanlegierungsoberfläche. Bei der Bearbeitung von Titanlegierungen ist die Rauhigkeit der maschinell bearbeiteten Oberfläche aufgrund fehlender Aufbauschneiden am Werkzeug gering.
Um jedoch die Schneidbedingungen zu verbessern, die Schneidtemperatur zu reduzieren, die Lebensdauer des Werkzeugs zu erhöhen und das Risiko eines Brandes zu beseitigen, ist es notwendig, während der Verarbeitung eine große Menge an löslichem Kühlmittel zu verwenden.
Normalerweise werden Teile aus einer Titanlegierung während der Bearbeitung nicht gezündet und verbrannt, aber sie können während der Bearbeitung im Mikrozerspanungszustand gezündet und verbrannt werden. Um diese Gefahr zu vermeiden, sollten Sie: Viel Kühlmittel verwenden; Späne sofort von der Maschine entfernen; ausgerüstet mit Brandbekämpfungsausrüstung; Ändern Sie das stumpfe Werkzeug rechtzeitig; Wenn die Oberfläche des Werkstücks verunreinigt ist, können leicht Funken entstehen. Zu diesem Zeitpunkt muss die Schnittgeschwindigkeit reduziert werden. Im Vergleich zu dünnen Spänen sind dicke Späne weniger anfällig für Funken, daher ist es notwendig, die Schnitttiefe zu erhöhen. Wenn die Schnitttiefe erhöht wird, steigt die Temperatur nicht so schnell an wie die Schnittgeschwindigkeit.
Auswahlkriterien zum Schneiden der Titanlegierungs-Schneidmenge: Unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Schneidtemperatur sollte eine niedrigere Schneidgeschwindigkeit und eine größere Schneidmenge verwendet werden. Aufgrund der hohen Schneidtemperatur absorbiert die Titanlegierung Sauerstoff und Wasserstoff aus der Atmosphäre, wodurch die Oberfläche des Werkstücks hart und spröde wird, was zu einem starken Verschleiß des Werkzeugs führt. Daher muss während der Verarbeitung die Temperatur der Werkzeugspitze auf einer geeigneten Temperatur gehalten werden, um eine übermäßige Temperatur zu vermeiden.
Unter den Bedingungen des intermittierenden Schneidens beträgt die empfohlene Schnittmenge v = 15 ~ 28 m / min, f = 0,25 ~ 0,35 mm / 1 und ap = 1 ~ 3 mm, wenn das harthäutige Titanlegierungswerkstück mit einem YG8 - Drehwerkzeug gedreht wird.
Unter kontinuierlichen Schneidbedingungen, wenn ein YG3-Drehwerkzeug verwendet wird, um ein Titanlegierungswerkstück fertigzustellen, sind die empfohlenen Schnittmengen: v = 50 ~ 70 m / min, f = 0,1 ~ 0,2 mm / r, ap = 0,3 ~ 1 mm. Tabelle 2 zeigt die für das Drehen von Titanlegierungen verfügbare Schnittmenge.
Schnittmenge beim Drehen von Titanlegierung
Prozesseigenschaften - Material der Titanlegierung - Härte - Schnittbreite (mm) - Schnittgeschwindigkeit (mm / min) - Anzahl der Durchgänge
Abfalldrehung-TA1 ~ 7, TC1 ~ 2-Soft->
Oxiddicke
Abfallblech-TA8, TC3 ~ 8-in>
Oxiddicke
Waste lathing-TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-hart ->
Oxiddicke
Grobes Drehen - TA1 ~ 7, TC1 ~ 2-weich ->
Grobdrehen-TA8, TC3 ~ 8-in ->
Grobes Drehen - TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-hart ->
Fertig drehen - TA1 ~ 7, TC1 ~ 2- weich
Fertigdrehen -TA8, TC3 ~ 8-
Fertig drehen -TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-hart
Drehen TC4 (Härte HB320 ~ 360) mit YG6X Drehwerkzeug, die optimale Schnittgeschwindigkeit beträgt 60 mm / min bei a = 1 mm und f = 0,1 mm / r. Auf dieser Grundlage sind die Schnittgeschwindigkeiten bei unterschiedlichen Schnittmengen und Schnitttiefen in Tabelle 3 aufgeführt.
Drehgeschwindigkeit der Titanlegierung TC4
Typische Drehwerkzeuge zur Bearbeitung von Titanlegierungen weisen folgende Eigenschaften auf:
Das Klingenmaterial ist YG6X, YG10HT; der Spanwinkel ist klein, im Allgemeinen & ggr; 0 = 4 ° ~ 6 °, und die Festigkeit des Schneidkopfes ist verbessert; Eine negative Fase mit f = 0,05 ~ 0,1mm, um die Stärke der Klinge zu erhöhen; Der hintere Winkel ist größer, im Allgemeinen α0 = 14 ° ~ 16 °, um die Rückseitenreibung zu reduzieren und die Werkzeughaltbarkeit zu verbessern; Im Allgemeinen nicht erlauben, scharfe Kante oder Übergang zu schleifen, und Eckenradius r = etwa 0,5 mm, Schruppen bis zu r = 1 ~ 2 mm, um die Stärke der Schneide zu verbessern; Wenn Sie dünnwandige Teile drehen oder drehen, ist der Vorlaufwinkel des Werkzeugs größer, im Allgemeinen 75 ° ~ 90 °.
Schnittmenge:
Schruppen Auto: v = 40 ~ 50 m / min, f = 0,2 ~ 0,3 mm / r, ap = 3 ~ 5 mm.
Semi-Finish Drehen: v = 40 ~ 45 m / min, f = 0,2 ~ 0,3 mm / r, ap = 1 ~ 2 mm.
Fertigdrehen: v = 50 ~ 55 m / min, f = 0,1 ~ 0,15 mm / r, ap = 0,2 ~ 0,5 mm.
Emulsionskühlung kann die Werkzeugstandzeit effektiv verlängern. Unter der Prämisse, die Festigkeit des Schneidkopfes zu garantieren, ist die Herstellung des Schneidkopfes mit hoher Verschleißfestigkeit und Härte der Schlüssel zur richtigen Verarbeitung der Titanlegierung. Daher sollte das ausgewählte YG6X-Sägeblatt nach dem Schärfen mit Diamant- oder Siliziumkarbid-Schleifstein (Hinterschnitt) versehen werden, um das Schärfen des Sägeblattes zu vermeiden und die Festigkeit des Sägeblattes zu erhöhen.
Beim groben Drehen eines Werkstücks mit unregelmäßiger schwarzer Haut wird die Klinge im Allgemeinen auf eine Klingenneigung von 3 ° bis + 5 ° geschliffen; Wenn das Drehen beendet ist, gibt es im Allgemeinen keinen Klingenwinkel, und der Werkzeugverschleiß zu dieser Zeit ist hauptsächlich der Verschleiß der Spanflächenhaftung (Bonding). Dieses typische Drehwerkzeug kann vernünftigerweise das Problem lösen, dass, wenn die Titanlegierung bearbeitet wird, die Materialaktivität zunimmt, wenn die Temperatur zunimmt und die Wärmeleitfähigkeit schlecht ist, so dass die Werkzeughaltbarkeit stark verbessert wird.
