Metoder för bearbetning av titanlegeringar genom skärning och fastspänning

Titanlegering, som är ett nytt konstruktionsmaterial som har dykt upp under de senaste åren, lyser starkt inom olika områden som flyg, skeppsbyggnad och sjukvård på grund av dess låga densitet, höga specifika styrka, låga värmeutvidgningskoefficient och utmärkta mekaniska egenskaper vid höga temperaturer och korrosionsbeständighet. Men titanlegeringens höga friktionskoefficient, tendens att oxidera och benägenhet att antändas under hög temperatur och höghastighetsfriktion innebär betydande utmaningar för bearbetningen. Hur man förbättrar skäregenskaperna hos delar i titanlegeringar och säkerställer att arbetsstyckena uppfyller de förväntade specifikationerna är ett viktigt tekniskt problem som måste lösas i tillämpningar med titanlegeringar.

I. Huvudproblem vid bearbetning av titanlegeringar genom skärning och fastspänning

1. Hög skärtemperatur: Värmen som alstras vid bearbetning av titanlegeringar är svår att avleda effektivt, vilket resulterar i konstant höga skärtemperaturer.
2. Stark fastsättning av verktyget: Adhesionskraften mellan titanlegering och skärverktyg är hög, vilket lätt kan orsaka att verktyget fastnar, vilket påverkar bearbetningseffektiviteten och arbetsstyckets kvalitet.
3. Högt skärmoment: Den höga hållfastheten hos titanlegeringen ökar det vridmoment som krävs under skärprocessen, vilket ställer högre krav på maskinen och skärverktyget.
4. Låg elasticitetsmodul och högt förhållande mellan sträckgräns och draghållfasthetTitanlegeringen har en betydande elastisk deformation under bearbetningen, vilket gör den benägen att studsa tillbaka, och förhållandet mellan sträckgräns och draghållfasthet är högt, vilket gör den svår att bearbeta.
5. Högt tryck på skäreggen: Vid bearbetning av titanlegeringar utsätts verktygets skäregg för högt tryck, vilket lätt kan leda till verktygsslitage och brott.

II. Förbättringsstrategier och genomförandeplaner

Som svar på de ovan nämnda utmaningarna föreslår vi följande förbättringsstrategier:

1. Optimalt val av material för skärverktyg:
   • Välj skärverktygsmaterial med hög hållfasthet och god slitstyrka, t.ex. skärverktyg i hårda legeringar eller keramik, för att förbättra verktygets hållbarhet och skäregenskaper.
2. Förbättrad borrgeometri:
   • Använd spiralborrar med ökad skäreggsbredd, kärndiameter och skärpningsvinkel för att förbättra skärförhållandena, minska skärkraften och skärtemperaturen.
3. Motsvarande justering av gängans håldiameter:
   • Vid bearbetning av ett gängat hål kan borrkronans diameter ökas på lämpligt sätt för att minska skärmotståndet och förbättra bearbetningseffektiviteten.
4. Användning av speciella kranutföranden:
   • Välj gängtappar med specialutformning, t.ex. spiralgängtappar eller belagda gängtappar, för att förbättra spånevakuering och smörjförhållanden under gängningen.
5. Intelligent val av gängskärningshastighet:
   • Baserat på titanlegeringens egenskaper och bearbetningskrav är det rimligt att välja gängningshastighet för att undvika överhettning och att verktyget fastnar.
6. Vetenskapligt urval av skärvätskor:
   • Välj skärvätskor med goda kylnings-, smörjnings- och korrosionsskyddsegenskaper för att effektivt sänka skärtemperaturen, minska verktygsslitaget och förbättra bearbetningskvaliteten och effektiviteten.