La fuerza de corte durante el procesamiento de aleación de titanio es solo ligeramente mayor que la del acero de la misma dureza, pero el fenómeno físico del procesamiento de aleación de titanio es mucho más complicado que el del procesamiento de acero, por lo que el procesamiento de aleación de titanio enfrenta grandes dificultades.
La conductividad térmica de la mayoría de las aleaciones de titanio es muy baja, solo 1/7 de acero y 1/16 de aluminio. Por lo tanto, el calor generado en el proceso de corte de aleación de titanio no se transferirá rápidamente a la pieza de trabajo ni se lo quitarán las virutas, sino que se concentrará en el área de corte, la temperatura resultante puede ser tan alta como 1 000 ° C o más, de modo que el filo de corte de la herramienta se desgaste rápido, el astillado y la generación de borde acumulado, el desgaste rápido del filo de corte y el área de corte generan más calor, acortando aún más la vida útil de la herramienta.
La alta temperatura generada durante el proceso de corte también destruye la integridad de la superficie de las piezas de aleación de titanio, lo que resulta en una disminución en la precisión geométrica de la pieza y un fenómeno de endurecimiento por trabajo que reduce seriamente su resistencia a la fatiga.
La elasticidad de las aleaciones de titanio puede ser beneficiosa para el rendimiento de la pieza, pero durante el proceso de corte, la deformación elástica de la pieza de trabajo es una causa importante de vibración. La presión de corte hace que la pieza de trabajo "elástica" abandone la herramienta y rebote, de modo que la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo es mayor que el efecto de corte. El proceso de fricción también genera calor, lo que agrava el problema de la mala conductividad térmica de las aleaciones de titanio. Este problema se agrava cuando el mecanizado de piezas deformables, como piezas de pared delgada o anulares, y el mecanizado de piezas de paredes delgadas de titanio con la precisión dimensional esperada no es una tarea fácil. Debido a que a medida que el material de la pieza de trabajo es empujado por la herramienta, la deformación local de la pared delgada ha excedido el rango elástico y se produce una deformación plástica, y la resistencia del material y la dureza del punto de corte aumentan significativamente. En este punto, el mecanizado a la velocidad de corte previamente determinada se vuelve demasiado alto, lo que conduce a un desgaste agudo de la herramienta.
¡"Caliente" es el "culpable" del difícil procesamiento de la aleación de titanio!
2. Conocimiento del proceso para procesar aleaciones de titanio Sobre la base de la comprensión del mecanismo de procesamiento de aleaciones de titanio, junto con la experiencia previa, los principales consejos de proceso para procesar aleaciones de titanio son los siguientes:
(1) Adopte una cuchilla con una geometría de ángulo positivo
para reducir la fuerza de corte, el calor de corte y la deformación de la pieza de trabajo.
(2) Mantenga una alimentación constante para evitar el endurecimiento de la pieza de trabajo, la herramienta siempre debe estar en el estado de alimentación durante el proceso de corte, y la cantidad de alimentación radial ae durante el fresado debe ser del 30% del radio.
(3) El fluido de corte de alta presión y alto flujo se utiliza para garantizar la estabilidad térmica del proceso de mecanizado y evitar la desnaturalización de la superficie de la pieza de trabajo y el daño de la herramienta causado por una temperatura excesiva.
(4) Mantenga el borde de la cuchilla, las herramientas romas son la causa de la acumulación de calor y el desgaste, lo que puede conducir fácilmente a la falla de la herramienta. (5) En la medida de lo posible, se procesa el estado más suave de la aleación de titanio, porque el material se vuelve más difícil de procesar después del endurecimiento, y el tratamiento térmico mejora la resistencia del material y aumenta el desgaste de la cuchilla.
(6) Utilice un radio de arco de punta grande o un chaflán para cortar tantos bordes de corte como sea posible. Esto reduce la fuerza de corte y el calor en cada punto y evita la rotura localizada. Al fresar aleaciones de titanio, la velocidad de corte tiene la mayor influencia en la vida útil de la herramienta vc entre los parámetros de corte, seguida de la cantidad de alimentación radial (profundidad de fresado) ae.
3. Comience desde la cuchilla para resolver el problema
de procesamiento de titanio El desgaste de la ranura de la cuchilla que ocurre durante el procesamiento de aleación de titanio es el desgaste local de la parte posterior y frontal a lo largo de la dirección de profundidad de corte, que a menudo es causado por la capa endurecida dejada por el premecanizado. La reacción química y la difusión entre la herramienta y el material de la pieza de trabajo a una temperatura de procesamiento de más de 800 °C es también una de las razones de la formación de desgaste de la ranura. Porque durante el proceso de procesamiento, las moléculas de titanio de la pieza de trabajo se acumulan en el área frontal de la cuchilla y se "sueldan" al filo de corte a alta presión y alta temperatura, formando un borde acumulado. Cuando el borde acumulado se despega del borde de corte, se retira el recubrimiento de carburo de la cuchilla, por lo tanto, el procesamiento de aleación de titanio requiere materiales y geometrías especiales de inserción. 4. Estructura
de la herramienta adecuada para el procesamiento de titanio El enfoque del procesamiento de aleación de titanio es el calor, y se debe rociar una gran cantidad de fluido de corte a alta presión sobre el filo de corte a tiempo y con precisión para eliminar rápidamente el calor. Existen estructuras únicas de fresas en el mercado específicamente para el mecanizado de titanio.
