Teknologi for skjæring og bearbeiding av titanlegering

Titanlegeringsmaterialer er mye brukt i romfartsfeltet på grunn av deres utmerkede egenskaper som høy spesifikk styrke, lav tetthet, korrosjonsbestandighet og høy temperaturbestandighet. På grunn av egenskapene til titanlegering som liten termisk ledningsevne, lav elastisitetsmodul og stor kjemisk aktivitet, gjør det imidlertid at titanlegeringsmaterialer i behandlingen av skjæretemperaturen er høye, verktøyslitasjen er alvorlig, etc., noe som påvirker maskineringen effektiviteten til titanlegering, så hvordan å forbedre kutteeffektiviteten til titanlegering har alltid vært det presserende behovet for å løse problemet i romfartsindustrien.

1 Materialegenskaper og prosessytelse i titanlegering

(1) høy spesifikk styrke: tettheten av titanlegering er liten, høy styrke, dens styrke er større enn styrken til stål.

(2) dårlig varmeledningsevne: termisk ledningsevne av titanlegering, varmeledningskoeffisient er liten, det er vanskelig å overføre varme fra sponsonen, noe som resulterer i høyere temperaturer på verktøyets skjærekant, kniven har en sterk slipende effekt, reduserer verktøyets holdbarhet.

(3) aktive kjemiske egenskaper: titanlegering ved høye temperaturer, og luften i O, N, H og andre elementer i den kjemiske reaksjonen for å danne et herdelag, slik at skjæring og bearbeiding vanskeligheter; på samme tid, titanlegering i behandlingen av verktøyet materiale er lett å produsere og affinitet, forekomsten av adhesjon og diffusjon fenomener, noe som resulterer i akselerert slitasje av verktøyet.

(4) Liten elastisitetsmodul: arbeidsstykket rebound under skjærebehandling, lett å forårsake slitasje på verktøyets bakside og deformasjon av arbeidsstykket.

(5) korrosjonsmotstand: under 550 graders titanlegeringsoverflate er det lett å danne en tett oksidfilm, så det er ikke lett å bli ytterligere oksidert, atmosfæren, sjøvann, damp og noe syre, alkali, saltmedier har høy korrosjonsmotstand [1].

2 Grunnleggende prinsipper for skjæring av titanlegeringsmateriale

I bearbeidingsprosessen vil det valgte verktøymaterialet, verktøygeometrien og skjæreparametrene påvirke effektiviteten og økonomien til skjæring og prosessering av titanlegering, prosessprinsippene er som følger.

2.1 Verktøymateriale

Verktøymateriale er en viktig faktor som påvirker skjæreprosessen, så så langt det er mulig å velge hardheten til gode, slitesterke verktøymaterialer, som karbidverktøy, belagte verktøy og høyhastighetsstålverktøy, etc., Fig. 1 for karbidverktøyene og belagte verktøy.

2.2 Verktøyets geometrivinkel

Når du skjærer materialer som er vanskelige å maskinere, hjelper den passende verktøygeometrien til å gi full skjæreytelse til verktøyet og forbedre skjæreeffektiviteten. Det er tre deformasjonssoner ved skjæring av titanlegering, som vist i figur .

(1) Grunnleggende deformasjonssone I: stor deformasjon, skjærekraft og skjærevarme hovedsakelig fra denne regionen. Ved å holde skjæreggen skarp og tuppen av knivbueovergangen osv., reduseres friksjonskoeffisienten og skjæretemperaturen under bearbeiding av titanlegeringer for å unngå fastsittende spon og flis.

(2) Friksjons- og deformasjonssone II mellom spon og frontflate: det påvirker direkte slitasjen på frontflaten på verktøyet. Ved å velge en mindre frontvinkel for å øke lengden på sponen og den fremre verktøyflaten, reduseres slitasjen på fremre verktøyflate.

(3) Arbeidsstykket har blitt maskinert overflate og bakside slitasje deformasjon sone III: en større innvirkning på arbeidsherding og verktøy bakside slitasje. Ved å velge en større ryggvinkel for å redusere friksjonen mellom den bakre verktøyflaten og den bearbeidede overflaten.

2.3 Skjæreparametere

Skjærehastighet på verktøylevetid Stor, jo høyere skjærehastighet, jo høyere temperatur på skjærekanten, så velg skjæring med lav hastighet; samtidig har skjæredybden en mindre innvirkning på verktøyets levetid, så i delene og maskinverktøysstivheten tillater forholdene, bruken av en større skjæredybde.

2.4 Kjølevæske

Varmen fra bladet kan fjernes og spyles bort spon, redusere skjæretemperaturen, effektivt forbedre produktiviteten og forbedre overflatekvaliteten til de behandlede delene. Generell skjærevæske har tre kategorier, nemlig vann eller alkalisk vandig løsning, vannbasert løselig oljeløsning og ikke-vannløselig oljeløsning [2].

3 skjæreprosess for titanlegering

3.1 Snuing

Titanlegering snu lett for å oppnå en god overflateruhet, arbeidsherding er ikke alvorlig, men skjæretemperaturen er høy, rask verktøyslitasje. For disse egenskapene til titanlegering dreiing bør ta hensyn til problemet: (1) snu parametere prøve å velge lav hastighet skjæring, stor kuttdybde. For grovbearbeiding, skjærehastighet 45 ~ 70 m/min, mate 0.10 ~ 0.15 mm/r; for etterbehandling, skjærehastighet 80 ~ 100 m / min, mating 0,05 ~ 0,10 mm / r. (2) Etterbehandlingsklemmekraften bør ikke være for stor, reduser deformasjonen av de behandlede delene. (3) Etter bearbeiding bør konturen til delen maskineres på nytt i henhold til ruten for den siste verktøybevegelsen for å eliminere deformasjonen av delen forårsaket av skjærekraften og gi etter for verktøyet.

3.2 Fresing

Titanlegeringsfresing er vanskeligere enn å dreie, fordi fresing er intermitterende skjæring, og spon er enkle å feste med skjærekanten, og danner flis, noe som reduserer verktøyets holdbarhet betydelig. For disse egenskapene til fresing bør titanlegering ta hensyn til følgende problemer: (1) generelt bruk glatt fresing, glatt fresing når skjæredybden fra stor til liten, brikken fra tykk til tynn, og alltid den tynne siden av siden av ryggen for å forlate tennene, er brikken lett å bryte, forbedre verktøyets levetid. (2) Grovbearbeiding har liten innvirkning på maskineringskvaliteten, og bør velge stor skjæredybde, liten mating, lav hastighet; etterbehandling bør redusere maskineringsdeformasjon, forbedre overflatekvaliteten og bruke høyere hastighet og liten skjæredybde. (3) Etter maskinering av titanlegering vil det dannes et herdet lag på 0.1 ~ 0.2 mm på den maskinerte overflaten, så den sekundære skjæredybden bør være større enn {{7 }}.2 mm; grovbearbeidingsreserve ensidig godtgjørelse bør være større enn 0,2 mm.

4. Konklusjon

Papiret kombinerer noen av de nåværende forskningsresultatene og erfaringen i produksjonsprosessen, hovedsakelig fra titanlegeringsmaterialets egenskaper, skjæreverktøy, skjæreparametere og kjølevæske og andre aspekter av utdypingen, oppsummerer titanlegeringsdreiningen, fresing bør vanligvis ta hensyn til problemene og prosesstiltakene som er tatt, og jeg håper at jevnaldrende kan spille en viss rolle i referansen.