Bearbeitungseigenschaften einer Titanlegierung

Das Drehen und Fräsen ist besonders schwierig, wenn die Härte der Titanlegierung größer als HB350 ist. Wenn die Härte von Titan weniger als HB300 beträgt, Es ist wahrscheinlich, dass das Klebephänomen auftritt, und es ist auch schwierig, CNC zu schneiden. Aber die Härte der Titanlegierung ist nur ein Aspekt, der schwer zu schneiden ist. Der Schlüssel liegt im Einfluss der chemischen Kombination, physikalische und mechanische Eigenschaften der Titanlegierung auf ihre Bearbeitbarkeit. Titanlegierungen haben die folgenden Schneideigenschaften:
(1) Kleiner Verformungskoeffizient: Dies ist ein wesentliches Merkmal der Schneidbearbeitung von Titanlegierungen, und der Verformungskoeffizient ist kleiner oder nahe bei 1. Die Gleitreibung der Späne auf der Spanfläche wird deutlich erhöht, was den Werkzeugverschleiß beschleunigt.

(2) Die CNC-Schneidtemperatur von Titanlegierungen ist hoch: Weil die Wärmeleitfähigkeit einer Titanlegierung sehr gering ist (nur gleichbedeutend mit 1/5 Zu 1/7 von Nein. 45 Stahl). Die Kontaktlänge zwischen Span und Spanfläche ist extrem kurz, und die beim Schneiden entstehende Wärme wird nicht leicht übertragen, und es ist auf einen kleinen Bereich in der Nähe des Schneidbereichs und der Schneidkante konzentriert, und die Schnitttemperatur ist sehr hoch. Unter den gleichen Schnittbedingungen, die Schnitttemperatur kann mehr als doppelt so hoch sein wie beim Schneiden Nr. 45 Stahl.

(3) Die Mahlkraft pro Flächeneinheit von Titan ist groß: Die Hauptschnittkraft von Titan beträgt ca 20% geringer als beim Schneiden von Stahl. Da die Kontaktlänge zwischen Span und Spanfläche extrem kurz ist, Die Schnittkraft pro Kontaktflächeneinheit wird erheblich erhöht, was wahrscheinlich zu Absplitterungen führen kann. Gleichzeitig, aufgrund des kleinen Elastizitätsmoduls der Titanlegierung, Es ist anfällig für Biegeverformungen unter Einwirkung von Radialkräften während der Verarbeitung, Vibrationen verursachen, Dies erhöht den Werkzeugverschleiß und beeinträchtigt die Genauigkeit der Teile. daher, Das Prozesssystem muss eine gute Steifigkeit aufweisen.

(4) Die Verarbeitung und Härtung von Titanlegierungen ist eine ernste Angelegenheit:Aufgrund der hohen chemischen Aktivität von Titan, Es absorbiert leicht Sauerstoff und Stickstoff in der Luft und bildet bei hohen Schneidtemperaturen eine harte und spröde Haut; Gleichzeitig, Eine plastische Verformung während des Schneidens führt ebenfalls zu einer Oberflächenverhärtung. Das Abkühlungsphänomen verringert nicht nur die Ermüdungsfestigkeit von Teilen, sondern erhöht auch den Werkzeugverschleiß, Dies ist ein sehr wichtiges Merkmal beim Schneiden von Titanlegierungen.

(5) Werkzeuge zur Bearbeitung von Titanlegierungen können leicht verschleißen und beschädigt werden: Anschließend wird der Rohling durch Stanzen bearbeitet, Schmieden, Warmwalzen und andere Methoden, es bildet sich eine harte und spröde unebene Haut, Dies kann leicht zum Abplatzen des Drehmeißels führen, Dies macht die Entfernung der Hornhaut zum schwierigsten Prozess bei der Verarbeitung von Titanlegierungen. Zusätzlich, aufgrund der starken chemischen Affinität der Titanlegierung zum Werkzeugmaterial, Unter den Bedingungen hoher Schnitttemperatur und hoher Schnittkraft pro Flächeneinheit ist das Werkzeug anfällig für Bindungsverschleiß. Beim Drehen von Titanlegierungen, Manchmal ist der Abrieb der Spanfläche noch schwerwiegender als der der Flanke; Wenn die Vorschubgeschwindigkeit f<0.1 mm/r, the wear mainly occurs on the flank surface; When f>0.2 mm/r, the rake face will be worn; When using cemented carbide tools for fine turning and semi-finishing turning, the wear of the flank face should be VBmax<0.4 mm.

Schneideigenschaften bearbeiteter Titanteile