Metody obróbki stopów tytanu poprzez cięcie i zaciskanie

Stop tytanu, jako nowy materiał konstrukcyjny, który pojawił się w ostatnich latach, świeci jasno w różnych dziedzinach, takich jak lotnictwo, przemysł stoczniowy i opieka zdrowotna, ze względu na niską gęstość, wysoką wytrzymałość właściwą, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i doskonałe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach oraz odporność na korozję. Jednak wysoki współczynnik tarcia stopu tytanu, tendencja do utleniania i skłonność do zapłonu w wysokich temperaturach i przy dużych prędkościach tarcia stanowią poważne wyzwanie dla jego obróbki. Jak poprawić właściwości skrawania części ze stopów tytanu i zapewnić, że obrabiane elementy spełniają oczekiwane specyfikacje, jest kluczowym problemem technicznym do rozwiązania w zastosowaniach stopów tytanu.

I. Główne problemy napotykane w obróbce stopów tytanu poprzez cięcie i mocowanie

1. Wysoka temperatura cięciaCiepło generowane podczas obróbki stopu tytanu jest trudne do skutecznego rozproszenia, co skutkuje stale wysokimi temperaturami skrawania.
2. Mocne przyleganie narzędziaSiła adhezji między stopem tytanu a narzędziem skrawającym jest wysoka, co może łatwo powodować przywieranie narzędzia, wpływając na wydajność obróbki i jakość obrabianego przedmiotu.
3. Wysoki moment obrotowy cięciaWysoka wytrzymałość stopu tytanu zwiększa moment obrotowy wymagany podczas procesu cięcia, stawiając wyższe wymagania maszynie i narzędziu tnącemu.
4. Niski moduł sprężystości i wysoki stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganieStop tytanu charakteryzuje się znacznym odkształceniem sprężystym podczas obróbki, przez co jest podatny na odbicia, a jego stosunek granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie jest wysoki, co utrudnia obróbkę.
5. Wysoki nacisk na krawędź tnącąPodczas obróbki stopu tytanu krawędź tnąca narzędzia jest poddawana wysokiemu naciskowi, co może łatwo prowadzić do zużycia i złamania narzędzia.

II. Strategie poprawy i plany wdrożenia

W odpowiedzi na powyższe wyzwania proponujemy następujące strategie usprawnień:

1. Optymalny dobór materiałów narzędzi skrawających:
   • Wybieraj materiały narzędzi skrawających o wysokiej wytrzymałości i dobrej odporności na zużycie, takie jak twarde stopy lub ceramiczne narzędzia skrawające, aby poprawić trwałość i właściwości skrawające narzędzia.
2. Ulepszona geometria wiertła:
   • Używaj wierteł krętych o zwiększonej szerokości krawędzi skrawającej, średnicy rdzenia i kącie ostrzenia, aby poprawić warunki skrawania, zmniejszyć siłę skrawania i temperaturę skrawania.
3. Odpowiednia regulacja średnicy otworu gwintu:
   • Podczas obróbki otworów gwintowanych można odpowiednio zwiększyć średnicę wiertła, aby zmniejszyć opory skrawania i poprawić wydajność obróbki.
4. Wykorzystanie specjalnych konstrukcji kranów:
   • Wybierz gwintowniki o specjalnej konstrukcji, takie jak gwintowniki spiralne lub gwintowniki powlekane, aby poprawić odprowadzanie wiórów i warunki smarowania podczas gwintowania.
5. Inteligentny wybór prędkości skrawania nici:
   • W oparciu o charakterystykę i wymagania dotyczące obróbki stopu tytanu, rozsądnie jest wybrać prędkość gwintowania, aby uniknąć przegrzania i przywierania narzędzia.
6. Naukowy dobór płynów do cięcia:
   • Wybieraj płyny chłodząco-smarujące i antykorozyjne, aby skutecznie obniżać temperaturę skrawania, zmniejszać zużycie narzędzi oraz poprawiać jakość i wydajność obróbki.