Centro de mecanizado CNC piezas de aleacion de titanio mecanizado compuesto de fresado
Análisis de las características del proceso de molienda de la aleación de titanio
Debido a la lenta disipación del calor en el área de molienda, no es propicio para el equilibrio térmico. Durante el proceso de corte, la disipación de calor y los efectos de enfriamiento son muy pobres, y las altas temperaturas se forman fácilmente en la región de corte. La gran deformación y recuperación de la pieza mecanizada da como resultado un aumento en el par de torsión de la herramienta de corte, un rápido desgaste del filo de corte y una reducción de la durabilidad. En segundo lugar, la baja conductividad térmica de la aleación de titanio dificulta la emisión del calor de corte acumulado en un área pequeña cerca de la herramienta de corte. La fuerza de fricción en la cara del rastrillo aumenta, la remoción de viruta no es fácil, el calor de corte no se emite fácilmente y el desgaste de la herramienta se acelera. Las aleaciones de titanio tienen una alta actividad química y reaccionan fácilmente con materiales de herramientas a altas temperaturas para formar la disolución y la difusión, lo que produce adherencia, quemaduras y agrietamiento.
¿Qué es la aleación de titanio?
Las aleaciones de titanio incluyen elementos de aleación en titanio industrial puro para aumentar la resistencia del titanio.
Las aleaciones de titanio se pueden clasificar en tres tipos: aleaciones de titanio, aleaciones de titanio b y aleaciones de titanio + b. La aleación de titanio a + b está compuesta por una fase A y una fase B. La aleación tiene una estructura estable, buen rendimiento de deformación a alta temperatura, buena tenacidad y buena plasticidad. Puede ser templado y envejecido para reforzar la aleación.
Las características de rendimiento de la aleación de titanio se reflejan principalmente en:
1) Alta resistencia al calor. La aleación de titanio tiene una buena estabilidad térmica y su resistencia es aproximadamente 10 veces mayor que la de la aleación de aluminio a 300-500 ° C.
2) Gran actividad química. El titanio reacciona fuertemente con oxígeno, nitrógeno, monóxido de carbono, vapor de agua y otras sustancias en el aire para formar una capa endurecida de TiC y TiN en la superficie.
2) Mala conductividad térmica. Las aleaciones de titanio tienen mala conductividad térmica. La aleación de titanio TC4 tiene una conductividad térmica de 16.8 W / m • ° C a 200 ° C y una conductividad térmica de 0.036 cal / cm • sec • ° C.
Estudio de caso de fresado de aleación de titanio en centro de mecanizado
La forma estructural de la pieza se muestra en la Figura 1.
• Las funciones de esta sección son las siguientes:
• Forma compleja y alta precisión.
• Se deben realizar múltiples procesos durante el procesamiento.
• El rango de tolerancia de la pieza debe ser estrictamente controlado.
• Alto precio y costos de procesamiento.
La selección del material de la herramienta debe cumplir con los siguientes requisitos:
• Dureza suficiente. La dureza de la herramienta debe ser mucho mayor que la dureza de la aleación de titanio.
• Suficiente fuerza y tenacidad. Dado que la herramienta está sujeta a una gran cantidad de torsión y fuerza de corte al cortar la aleación de titanio, debe tener suficiente resistencia y tenacidad.
• Suficiente resistencia al desgaste. Debido a la buena tenacidad de la aleación de titanio y la nitidez del filo durante el procesamiento, el material de la herramienta debe tener suficiente resistencia al desgaste para reducir el endurecimiento del trabajo. Este es un parámetro importante para seleccionar herramientas de aleación de titanio.
• El material de la herramienta tiene poca afinidad con la aleación de titanio. Dado que las aleaciones de titanio tienen una alta actividad química, es necesario evitar la aleación por fusión y difusión del material de la herramienta y la aleación de titanio, lo que resulta en la adhesión y la combustión.
Las pruebas sobre materiales de herramientas comunes y materiales de herramientas extranjeras en China muestran que el uso de herramientas con alto contenido de cobalto es una opción ideal. La función principal del cobalto es mejorar el efecto de endurecimiento secundario, mejorar la dureza de la dureza roja y el tratamiento térmico, y al mismo tiempo tener una alta tenacidad, resistencia al desgaste y buena disipación de calor.
Selección de parámetros de corte
El procesamiento de aleación de titanio debe elegir una velocidad de corte más baja, una velocidad de avance grande adecuada, una profundidad de corte y acabado razonables, el enfriamiento debe ser suficiente.
• Velocidad de corte Vc Vc = 30 ~ 50m / min
• La velocidad de avance f se desbasta con un avance grande y se termina con un avance moderado para el acabado y el semiacabado.
• Profundidad de corte ap. Ap = 1 / 3d es apropiado. La afinidad de la aleación de titanio es buena, las astillas son difíciles de eliminar y la profundidad de corte es demasiado grande, lo que hace que el cortador se adhiera al cuchillo, queme el cuchillo y se rompa.
• La capa endurecida superficial de aleación de titanio con un margen de acabado de αC moderado es de aproximadamente 0,1-0,15 mm. Si se corta el filo de corte en la capa endurecida, la herramienta se desgastará fácilmente. Debe evitarse la capa endurecida, pero el margen de corte no debe ser demasiado grande.
Refrigerante
El procesamiento de aleación de titanio no utiliza refrigerantes que contengan cloro para evitar sustancias tóxicas y causar la fragilidad del hidrógeno, y también evita el agrietamiento por corrosión bajo tensión de las aleaciones de titanio.
Se puede usar una emulsión sintética soluble en agua, y también se puede usar un refrigerante.
El refrigerante debe ser suficiente durante el proceso de corte. La velocidad de circulación del refrigerante debe ser rápida, la velocidad de flujo y la presión del fluido de corte deben ser grandes, y el centro de mecanizado está equipado con una boquilla de enfriamiento especial, que puede lograr el efecto deseado siempre que se ajuste.
Mediante el análisis de las características de la aleación de titanio, se resuelven los problemas en el procesamiento de la aleación de titanio. Al compilar la tecnología de procesamiento científica y correcta, se puede reducir el costo y mejorar la eficiencia de producción, y se pueden extraer las siguientes conclusiones:
• Utilice los centros de mecanizado para terminar las aleaciones de titanio para cumplir con los requisitos complejos y de alta precisión de las piezas mientras mecaniza varias piezas para aumentar la productividad.
• Los materiales de herramientas con alto contenido de cobalto son ideales para aleaciones de titanio.
• Elija una geometría de herramienta, parámetros de corte y refrigerante razonables para extender la vida útil de la herramienta y aumentar la productividad.
• Organizar un proceso sólido y científico es la mejor manera de aumentar la eficiencia y ahorrar costos.
Debido a la lenta disipación del calor en el área de molienda, no es propicio para el equilibrio térmico. Durante el proceso de corte, la disipación de calor y los efectos de enfriamiento son muy pobres, y las altas temperaturas se forman fácilmente en la región de corte. La gran deformación y recuperación de la pieza mecanizada da como resultado un aumento en el par de torsión de la herramienta de corte, un rápido desgaste del filo de corte y una reducción de la durabilidad. En segundo lugar, la baja conductividad térmica de la aleación de titanio dificulta la emisión del calor de corte acumulado en un área pequeña cerca de la herramienta de corte. La fuerza de fricción en la cara del rastrillo aumenta, la remoción de viruta no es fácil, el calor de corte no se emite fácilmente y el desgaste de la herramienta se acelera. Las aleaciones de titanio tienen una alta actividad química y reaccionan fácilmente con materiales de herramientas a altas temperaturas para formar la disolución y la difusión, lo que produce adherencia, quemaduras y agrietamiento.
¿Qué es la aleación de titanio?
Las aleaciones de titanio incluyen elementos de aleación en titanio industrial puro para aumentar la resistencia del titanio.
Las aleaciones de titanio se pueden clasificar en tres tipos: aleaciones de titanio, aleaciones de titanio b y aleaciones de titanio + b. La aleación de titanio a + b está compuesta por una fase A y una fase B. La aleación tiene una estructura estable, buen rendimiento de deformación a alta temperatura, buena tenacidad y buena plasticidad. Puede ser templado y envejecido para reforzar la aleación.
Las características de rendimiento de la aleación de titanio se reflejan principalmente en:
1) Alta resistencia al calor. La aleación de titanio tiene una buena estabilidad térmica y su resistencia es aproximadamente 10 veces mayor que la de la aleación de aluminio a 300-500 ° C.
2) Gran actividad química. El titanio reacciona fuertemente con oxígeno, nitrógeno, monóxido de carbono, vapor de agua y otras sustancias en el aire para formar una capa endurecida de TiC y TiN en la superficie.
2) Mala conductividad térmica. Las aleaciones de titanio tienen mala conductividad térmica. La aleación de titanio TC4 tiene una conductividad térmica de 16.8 W / m • ° C a 200 ° C y una conductividad térmica de 0.036 cal / cm • sec • ° C.
Estudio de caso de fresado de aleación de titanio en centro de mecanizado
La forma estructural de la pieza se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Forma y tamaño de la pieza.
• Las funciones de esta sección son las siguientes:
• Forma compleja y alta precisión.
• Se deben realizar múltiples procesos durante el procesamiento.
• El rango de tolerancia de la pieza debe ser estrictamente controlado.
• Alto precio y costos de procesamiento.
Centro de procesamiento de las características de procesamiento de aleación de titanio.
Selección de material de herramientaLa selección del material de la herramienta debe cumplir con los siguientes requisitos:
• Dureza suficiente. La dureza de la herramienta debe ser mucho mayor que la dureza de la aleación de titanio.
• Suficiente fuerza y tenacidad. Dado que la herramienta está sujeta a una gran cantidad de torsión y fuerza de corte al cortar la aleación de titanio, debe tener suficiente resistencia y tenacidad.
• Suficiente resistencia al desgaste. Debido a la buena tenacidad de la aleación de titanio y la nitidez del filo durante el procesamiento, el material de la herramienta debe tener suficiente resistencia al desgaste para reducir el endurecimiento del trabajo. Este es un parámetro importante para seleccionar herramientas de aleación de titanio.
• El material de la herramienta tiene poca afinidad con la aleación de titanio. Dado que las aleaciones de titanio tienen una alta actividad química, es necesario evitar la aleación por fusión y difusión del material de la herramienta y la aleación de titanio, lo que resulta en la adhesión y la combustión.
Las pruebas sobre materiales de herramientas comunes y materiales de herramientas extranjeras en China muestran que el uso de herramientas con alto contenido de cobalto es una opción ideal. La función principal del cobalto es mejorar el efecto de endurecimiento secundario, mejorar la dureza de la dureza roja y el tratamiento térmico, y al mismo tiempo tener una alta tenacidad, resistencia al desgaste y buena disipación de calor.
Selección de parámetros de corte
El procesamiento de aleación de titanio debe elegir una velocidad de corte más baja, una velocidad de avance grande adecuada, una profundidad de corte y acabado razonables, el enfriamiento debe ser suficiente.
• Velocidad de corte Vc Vc = 30 ~ 50m / min
• La velocidad de avance f se desbasta con un avance grande y se termina con un avance moderado para el acabado y el semiacabado.
• Profundidad de corte ap. Ap = 1 / 3d es apropiado. La afinidad de la aleación de titanio es buena, las astillas son difíciles de eliminar y la profundidad de corte es demasiado grande, lo que hace que el cortador se adhiera al cuchillo, queme el cuchillo y se rompa.
• La capa endurecida superficial de aleación de titanio con un margen de acabado de αC moderado es de aproximadamente 0,1-0,15 mm. Si se corta el filo de corte en la capa endurecida, la herramienta se desgastará fácilmente. Debe evitarse la capa endurecida, pero el margen de corte no debe ser demasiado grande.
Refrigerante
El procesamiento de aleación de titanio no utiliza refrigerantes que contengan cloro para evitar sustancias tóxicas y causar la fragilidad del hidrógeno, y también evita el agrietamiento por corrosión bajo tensión de las aleaciones de titanio.
Se puede usar una emulsión sintética soluble en agua, y también se puede usar un refrigerante.
El refrigerante debe ser suficiente durante el proceso de corte. La velocidad de circulación del refrigerante debe ser rápida, la velocidad de flujo y la presión del fluido de corte deben ser grandes, y el centro de mecanizado está equipado con una boquilla de enfriamiento especial, que puede lograr el efecto deseado siempre que se ajuste.
Mediante el análisis de las características de la aleación de titanio, se resuelven los problemas en el procesamiento de la aleación de titanio. Al compilar la tecnología de procesamiento científica y correcta, se puede reducir el costo y mejorar la eficiencia de producción, y se pueden extraer las siguientes conclusiones:
• Utilice los centros de mecanizado para terminar las aleaciones de titanio para cumplir con los requisitos complejos y de alta precisión de las piezas mientras mecaniza varias piezas para aumentar la productividad.
• Los materiales de herramientas con alto contenido de cobalto son ideales para aleaciones de titanio.
• Elija una geometría de herramienta, parámetros de corte y refrigerante razonables para extender la vida útil de la herramienta y aumentar la productividad.
• Organizar un proceso sólido y científico es la mejor manera de aumentar la eficiencia y ahorrar costos.
