Методы обработки титанового сплава резанием и зажимом

Титановый сплав, как новый конструкционный материал, появившийся в последние годы, ярко блистает в различных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, судостроение и здравоохранение, благодаря своей низкой плотности, высокой удельной прочности, малому коэффициенту теплового расширения и отличным высокотемпературным механическим свойствам и коррозионной стойкости. Однако высокий коэффициент трения титанового сплава, склонность к окислению и склонность к возгоранию при высокотемпературном и высокоскоростном трении представляют значительные проблемы для его обработки. Как улучшить режущие свойства деталей из титанового сплава и обеспечить, чтобы заготовки соответствовали ожидаемым техническим требованиям, является ключевой технической проблемой, которую необходимо решить в процессе применения титанового сплава.

I. Основные проблемы, с которыми сталкивается обработка титанового сплава резанием и зажимом

1. Высокая температура резания: Тепло, выделяемое при обработке титанового сплава, трудно эффективно рассеять, что приводит к постоянно высоким температурам резания.
2. Сильное прилипание инструмента: Сила сцепления между титановым сплавом и режущим инструментом высока, что может легко вызвать прилипание инструмента, влияя на эффективность обработки и качество заготовки.
3. Высокий крутящий момент резания: Высокая прочность титанового сплава увеличивает крутящий момент, требуемый во время процесса резания, предъявляя более высокие требования к станку и режущему инструменту.
4. Низкий модуль упругости и высокое отношение предела текучести к пределу прочности: Титановый сплав имеет значительную упругую деформацию во время обработки, что делает его склонным к отскоку, и его отношение предела текучести к пределу прочности высоко, что усложняет обработку.
5. Высокое давление на режущую кромку: Во время обработки титанового сплава режущая кромка инструмента подвергается высокому давлению, что может легко привести к износу и поломке инструмента.

II. Стратегии улучшения и планы внедрения

В ответ на вышеупомянутые проблемы мы предлагаем следующие стратегии улучшения:

1. Оптимальный выбор материалов режущих инструментов:
   • Выбирать материалы режущих инструментов с высокой прочностью и хорошей износостойкостью, такие как твердый сплав или керамические режущие инструменты, для улучшения долговечности и режущих свойств инструмента.
2. Улучшение геометрических параметров сверла:
   • Использовать спиральные сверла с увеличенной шириной режущей кромки, диаметром стержня и углом заточки, чтобы улучшить условия резания, уменьшить усилие и температуру резания.
3. Соответствующая корректировка диаметра отверстия под резьбу:
   • При обработке отверстия под резьбу диаметр сверла может быть соответствующим образом увеличен, чтобы уменьшить сопротивление резанию и повысить эффективность обработки.
4. Использование специальных конструкций метчиков:
   • Выбирать метчики со специальными конструкциями, такими как спиральные метчики или покрытые метчики, для улучшения условий вывода стружки и смазки во время нарезания резьбы.
5. Разумный выбор скорости нарезания резьбы:
   • Исходя из характеристик и требований к обработке титанового сплава, разумно выбирать скорость нарезания резьбы, чтобы избежать перегрева и прилипания инструмента.
6. Научный выбор режущих жидкостей:
   • Выбирать режущие жидкости с хорошими свойствами охлаждения, смазки и защиты от коррозии, чтобы эффективно снизить температуру резания, уменьшить износ инструмента и повысить качество и эффективность обработки.