Diseno de herramientas y corte de aleacion de titanio
Introducción: El módulo elástico de las aleaciones de titanio es pequeño, como el módulo elástico de TC4 E = 110 GPa, que es aproximadamente la mitad que el acero. Por lo tanto, la deformación elástica de la pieza de trabajo causada por la fuerza de corte reducirá la precisión de la pieza de trabajo, y se debe mejorar la rigidez del sistema de procesamiento. La pieza de trabajo debe sujetarse firmemente para que el momento del cortador en el punto de soporte de la pieza de trabajo se minimice. La herramienta debe estar afilada, de lo contrario se producirá vibración y fricción, lo que acortará la vida útil de la herramienta y reducirá la precisión de la pieza de trabajo.Al cortar titanio, solo la velocidad de corte en el rango de 1 ~ 5 mm / min, y tiene una formación BUE. Por lo tanto, cuando la aleación de titanio se corta en condiciones normales de producción, no se genera borde acumulado. El coeficiente de fricción entre la pieza de trabajo y la herramienta no es muy grande y es fácil obtener una buena calidad de superficie. El uso de fluidos lubricantes refrigerantes no tiene ningún efecto sobre la mejora de la geometría microscópica de la superficie de la aleación de titanio. Al mecanizar aleaciones de titanio, la rugosidad de la superficie mecanizada es baja debido a la ausencia de bordes acumulados en la herramienta.
Sin embargo, para mejorar las condiciones de corte, reducir la temperatura de corte, aumentar la vida útil de la herramienta y eliminar el riesgo de incendio, es necesario utilizar una gran cantidad de refrigerante soluble durante el procesamiento.
Normalmente, las partes de aleación de titanio no se encienden ni se queman durante el procesamiento, pero pueden encenderse y quemarse durante el procesamiento en el estado de microcorte. Para evitar este peligro, debes: Usar mucho refrigerante; Retire rápidamente la viruta de la máquina; equipado con equipo de lucha contra incendios; Cambie la herramienta roma a tiempo; Cuando la superficie de la pieza de trabajo está contaminada, es fácil causar chispas. En este momento, la velocidad de corte debe reducirse. En comparación con las virutas delgadas, las virutas gruesas son menos propensas a las chispas, por lo que es necesario aumentar la profundidad del corte. Aumentar la profundidad de corte no hace que la temperatura aumente rápidamente tan rápido como la velocidad de corte.
Criterios de selección para cortar la cantidad de corte de aleación de titanio: desde el punto de vista de reducir la temperatura de corte, se debe adoptar una menor velocidad de corte y una mayor cantidad de corte. Debido a la alta temperatura de corte, la aleación de titanio absorbe oxígeno e hidrógeno de la atmósfera, lo que hace que la superficie de la pieza de trabajo sea dura y quebradiza, causando un desgaste severo de la herramienta. Por lo tanto, durante el procesamiento, la temperatura de la punta de la herramienta debe mantenerse a una temperatura adecuada para evitar una temperatura excesiva.
Bajo la condición de corte intermitente, la cantidad de corte recomendada es v = 15 ~ 28 m / min, f = 0.25 ~ 0.35mm / r, y ap = 1 ~ 3mm cuando se gira la pieza de trabajo de aleación de titanio con una herramienta de torno YG8.
Bajo condiciones de corte continuo, cuando se usa una herramienta de torneado YG3 para terminar una pieza de trabajo de aleación de titanio, las cantidades de corte recomendadas son: v = 50 ~ 70m / min, f = 0.1 ~ 0.2mm / r, ap = 0.3 ~ 1mm. La Tabla 2 muestra la cantidad de corte disponible para convertir aleaciones de titanio.
Cantidad de corte al girar aleación de titanio
Propiedades del proceso - Material de aleación de titanio - Dureza - Tolerancia de corte (mm) - Velocidad de corte (mm / min) - Número de pases
Torneado de residuos-TA1 ~ 7, TC1 ~ 2-soft->
Espesor de óxido
Torneado de desechos-TA8, TC3 ~ 8-in>
Espesor de óxido
Torneado de desechos-TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-duros ->
Espesor de óxido
Torneado áspero - TA1 ~ 7, TC1 ~ 2-soft ->
Cambio brusco -TA8, TC3 ~ 8-in ->
Cambio brusco -TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-hard ->
Giro final - TA1 ~ 7, TC1 ~ 2- suave
Terminar girando -TA8, TC3 ~ 8-
Terminar girando -TC9 ~ 10, TB1 ~ 2-hard
Convirtiendo TC4 (dureza HB320 ~ 360) con la herramienta de torneado YG6X, la velocidad de corte óptima es de 60 mm / min cuando a = 1 mm yf = 0.1 mm / r. En base a esto, las velocidades de corte bajo diferente cantidad de corte y profundidad de corte se muestran en la Tabla 3.
Velocidad de giro de la aleación de titanio TC4
Las herramientas de torneado típicas para el mecanizado de aleaciones de titanio tienen las siguientes características:
El material de la cuchilla es YG6X, YG10HT; el ángulo de inclinación es pequeño, generalmente γ0 = 4 ° ~ 6 °, y se mejora la resistencia de la cabeza de corte; Un chaflán negativo con f = 0.05 ~ 0.1mm para mejorar la resistencia de la cuchilla; El ángulo trasero es más grande, generalmente α0 = 14 ° ~ 16 °, para reducir la fricción de la espalda y mejorar la durabilidad de la herramienta; Generalmente, no permita moler el borde afilado o la transición, y muele el radio de la esquina r = alrededor de 0.5 mm, desbaste hasta r = 1 ~ 2 mm, para mejorar la resistencia del filo; Cuando termine de girar o girar piezas de paredes delgadas, el ángulo de avance de la herramienta será mayor, generalmente de 75 ° ~ 90 °.
Cantidad de corte:
Coche de desbaste: v = 40 ~ 50 m / min, f = 0.2 ~ 0.3mm / r, ap = 3 ~ 5mm.
Giro semiacabado: v = 40 ~ 45m / min, f = 0.2 ~ 0.3mm / r, ap = 1 ~ 2mm.
Giro final: v = 50 ~ 55 m / min, f = 0.1 ~ 0.15mm / r, ap = 0.2 ~ 0.5mm.
La refrigeración de la emulsión puede aumentar efectivamente la vida útil de la herramienta. En la premisa de garantizar la resistencia del cabezal de corte, hacer que el cabezal de corte tenga una alta resistencia al desgaste y dureza es la clave para procesar adecuadamente la aleación de titanio. Por lo tanto, la cuchilla YG6X seleccionada debe estar respaldada con piedra de afilar de carburo de diamante o silicio (chaflán posterior) después del afilado, a fin de eliminar la necesidad de afilar la cuchilla de la sierra y mejorar la resistencia de la cuchilla.
Cuando se hace un torneado áspero de una pieza de piel negra irregular, la cuchilla generalmente se muele a una inclinación de hoja de 3 ° ~ + 5 °; Cuando termine de girar, generalmente no hay ángulo de la cuchilla, y el desgaste de la herramienta en este momento es principalmente el desgaste de adherencia (unión) de la cara del rastrillo. Esta herramienta de torneado típica puede resolver razonablemente el problema de que cuando se procesa la aleación de titanio, la actividad del material aumenta a medida que aumenta la temperatura y la conductividad térmica es baja, por lo que la durabilidad de la herramienta se mejora enormemente.
