Kāpēc titānu ir tik grūti apstrādāt?

1. Titāna apstrādes fizikālā parādība Titāna sakausējuma apstrādes griešanas spēks ir tikai nedaudz lielāks nekā tādas pašas cietības tēraudam, taču titāna sakausējuma apstrādes fiziskā parādība ir daudz sarežģītāka nekā tērauda apstrādē, kas padara apstrādi. ar titāna sakausējumu saskaras ar lielām grūtībām.
Lielākajai daļai titāna sakausējumu siltumvadītspēja ir ļoti zema, tikai 1/7 tērauda un 1/16 alumīnija. Tāpēc titāna sakausējuma griešanas procesā radītais siltums netiks ātri pārnests uz apstrādājamo detaļu vai neaizņemts ar skaidām, un tas tiek savākts griešanas zonā, radītā temperatūra var sasniegt pat 1 000 grādu C vai vairāk, lai instrumenta griešanas mala ātri nodiltu, plaisātu un radītu skaidu audzējus, ātri nodilst asmeni, bet arī liek griešanas zonai ražot vairāk siltuma, vēl vairāk saīsinot instrumenta kalpošanas laiku.
Griešanas procesā radītā augstā temperatūra iznīcina arī titāna sakausējuma detaļu virsmas integritāti, kā rezultātā samazinās detaļu ģeometriskā precizitāte un darba sacietēšanas parādība, kas nopietni samazina to noguruma izturību.
Titāna sakausējuma elastība var būt labvēlīga detaļu veiktspējai, bet griešanas procesā sagataves elastīgā deformācija ir svarīgs vibrācijas cēlonis. Griešanas spiediens liek "elastīgajai" sagatavei atstāt instrumentu un atsit pretī, tādējādi berze starp instrumentu un apstrādājamo priekšmetu ir lielāka nekā griešanas darbība. Berzes procesā rodas arī siltums, kas saasina titāna sakausējumu sliktās siltumvadītspējas problēmu.
Šī problēma ir vēl nopietnāka, apstrādājot plānsienu vai torus un citas viegli deformējamas detaļas, un nav viegls uzdevums apstrādāt plānsienu titāna sakausējuma detaļas līdz paredzamajai izmēru precizitātei. Tā kā, instrumentam atgrūžot sagataves materiālu, plānās sienas lokālā deformācija ir pārsniegusi elastības diapazonu un radījusi plastisko deformāciju, un materiāla izturība un cietība griešanas punktā ir ievērojami palielinājusies. Šajā laikā apstrāde ar iepriekš noteikto griešanas ātrumu kļūst pārāk liela, tādējādi izraisot asu instrumenta nodilumu.
"Siltums" ir grūti apstrādājamā titāna sakausējuma "vaininieks"!

2. Titāna sakausējuma apstrādes zinātība Pamatojoties uz izpratni par titāna sakausējuma apstrādes mehānismu un iepriekšējo pieredzi, galvenā titāna sakausējuma apstrādes procesa zinātība ir šāda:

(1) Asmens ar pozitīvu leņķa ģeometriju tiek izmantots, lai samazinātu griešanas spēku, griešanas siltumu un sagataves deformāciju.
(2) Uzturiet pastāvīgu padevi, lai izvairītos no sagataves sacietēšanas, instrumentam vienmēr jābūt padeves stāvoklī griešanas procesa laikā, un frēzēšanas laikā radiālās griešanas daudzumam ae jābūt 30% no rādiusa.
(3) Augstspiediena un lielas plūsmas griešanas šķidrumu izmanto, lai nodrošinātu apstrādes procesa termisko stabilitāti un novērstu sagataves virsmas denaturāciju un instrumenta bojājumus augstas temperatūras dēļ.
(4) Turiet asmeņa malu asu, neasi instrumenti izraisa siltuma uzkrāšanos un nodilumu, kas var izraisīt instrumenta bojājumus.
(5) Apstrāde pēc iespējas mīkstākajā titāna sakausējuma stāvoklī, jo pēc sacietēšanas materiāls kļūst grūtāk apstrādājams, termiskā apstrāde palielina materiāla izturību un palielina asmens nodilumu.
(6) Izmantojiet lielu gala loka rādiusu vai slīpu griezumu, cik vien iespējams griešanas malā. Tas samazina griešanas spēku un karstumu katrā punktā, novēršot lokālu lūzumu. Frēzējot titāna sakausējumu, griešanas ātrumam ir vislielākā ietekme uz instrumenta kalpošanas laiku vc, kam seko radiālais griešanas apjoms (frēzēšanas dziļums) ae.

3. Sāciet no asmens, lai atrisinātu titāna apstrādes problēmu. Asmens rievu nodilums titāna sakausējuma apstrādē ir lokālais nodilums aizmugurē un priekšpusē gar griešanas dziļumu, ko bieži izraisa agrīnās apstrādes atstātais sacietējušais slānis. Ķīmiskā reakcija un difūzija starp instrumentu un sagataves materiālu apstrādes temperatūrā, kas pārsniedz 800°C, arī ir viens no rievu nodiluma veidošanās iemesliem. Jo apstrādes procesā sagataves titāna molekulas uzkrājas asmens priekšpusē, un augstā spiedienā un augstā temperatūrā tiek "piemetinātas" pie asmens, veidojot skaidu audzēju. Noņemot no asmens skaidu mezgliņus, tiek noņemts asmens karbīda pārklājums, tāpēc titāna sakausējumu apstrādei ir nepieciešami īpaši asmens materiāli un ģeometrija.

4, piemērots titāna apstrādes rīku struktūrai titāna sakausējuma apstrādes fokuss ir siltums, liels skaits augstspiediena griešanas šķidruma, lai savlaicīgi un precīzi ievadītu griešanas malu, var ātri noņemt siltumu. Tirgū ir unikālas frēžu konstrukcijas, kas īpaši paredzētas titāna sakausējuma apstrādei.