El precio del torneado y fresado de piezas de titanio.

Piezas estructurales de aleación de titanio. (aplicado a: aeroespacial, aeronave, ar10, médico, bote) dificultades de procesamiento, rigidez débil, etc., factores de deformación del procesamiento estructural. Desde los aspectos de la selección de máquinas herramienta., selección de herramientas, enfriamiento efectivo, etc., Se propone un método de control para procesar la deformación de piezas estructurales débilmente rígidas.. Los materiales de aleación de titanio tienen excelentes propiedades, como peso ligero., alta resistencia, y resistencia a altas temperaturas. Por ejemplo, El uso de aleación de titanio TC18 en lugar de acero estructural de alta resistencia para el tren de aterrizaje puede reducir el peso de la estructura del avión en aproximadamente 15%. Por lo tanto, Se utiliza una gran cantidad de nuevas aleaciones de titanio de alta resistencia en los principales cojinetes de aviones extranjeros avanzados.. Por ejemplo, La aleación de titanio representa aproximadamente 21% de los materiales estructurales del bombardero americano B-1; Se alcanzó la cantidad de titanio utilizada en el avión ruso Il-76 12.5% del peso de la estructura del fuselaje. De la tendencia de desarrollo, El uso de aleaciones de titanio en países europeos y americanos está aumentando gradualmente., y también muestra que se utiliza una gran cantidad de aleaciones de titanio., Especialmente algunas nuevas aleaciones de titanio se han convertido en la dirección de desarrollo del diseño de aviación..

Sin embargo, la mayoría de los productos aeroespaciales utilizan piezas de paredes delgadas, que tienen estructuras relativamente complejas y requisitos de alta precisión. La rigidez de las piezas es pobre debido a la pared delgada.. Bajo la acción de la fuerza de corte., es fácil producir deformación por flexión durante el procesamiento, y el espesor de la pared es inconsistente. Actualmente, El método comúnmente utilizado en las empresas es el fresado repetido en el acabado.. Debido a la baja conductividad térmica de las aleaciones de titanio., bajo módulo de elasticidad (acerca de 1/2 de acero), y alta actividad química, el pequeño margen no se puede eliminar en absoluto, y el fenómeno de "menos corte" ocurre a menudo. Para garantizar que el tamaño de la pieza solo se pueda pulir a mano, El ciclo de procesamiento de la pieza aumenta considerablemente., y la superficie de la pieza puede estar demasiado quemada..

1. Soluciones de corte para piezas estructurales de aleación de titanio.
Los principales factores que afectan el procesamiento de estructuras rígidas débiles de aleación de titanio son:
Rigidez de la máquina, selección de herramientas, parámetros de proceso, enfriamiento efectivo, etc.. En el proceso de procesamiento, varios factores interactúan, y la acumulación de errores de deformación da como resultado una mala calidad de las piezas estructurales rígidas débiles procesadas, y la deformación del procesamiento es difícil de controlar.

2.1 Selección de máquinas herramienta.
La rigidez del sistema máquina-herramienta-herramienta debe ser buena., el espacio entre las distintas partes de la máquina herramienta debe ajustarse bien, y el descentramiento radial del husillo debe ser pequeño.

2.2 Selección de herramientas
El aumento de la productividad de corte es principalmente resultado del desarrollo y aplicación de nuevos materiales para herramientas.. En las últimas décadas, Las herramientas de corte se han desarrollado mucho., incluyendo recubrimientos de carburo cementado, cerámica, nitruro de boro cúbico, y diamante policristalino. Son eficaces para procesar hierro fundido., acero y superaleaciones. Pero ninguna de las herramientas puede mejorar la maquinabilidad de las aleaciones de titanio.. Esto se debe a que los materiales de las herramientas para cortar aleaciones de titanio requieren propiedades muy importantes.. Éstas incluyen:
1) Buena resistencia al calor para resistir altas tensiones.;
2) Buena conductividad térmica para reducir el gradiente térmico y el choque térmico.;
3) Buena inercia química para reducir la tendencia a la reacción química con el titanio.;
4) Buena tenacidad y resistencia a la fatiga para adaptarse al proceso de segmentación de viruta.. En casi todos los procesos de corte de aleaciones de titanio., carburo de tungsteno (baño/co) Las herramientas de carburo se consideran las mejores.. Algunas pruebas han demostrado que la tasa de desgaste de todas las herramientas recubiertas de carburo es menor que la de las herramientas sin recubrimiento..
Aunque la calidad de las herramientas cerámicas actuales ha ido mejorando y cada vez se utilizan más para procesar materiales difíciles de cortar., especialmente aquellas aleaciones de alta temperatura (como las aleaciones de alta temperatura a base de níquel). Sin embargo, debido a su mala conductividad térmica, Baja tenacidad a la fractura y reacción con el titanio., no reemplazaron el carburo cementado y el acero rápido. Materiales de herramientas de corte superduros (nitruro de boro cúbico y diamante policristalino) tienen bajas tasas de desgaste al cortar aleaciones de titanio, y así mostrar un buen desempeño.

El principal problema en el proceso de fresado de piezas estructurales débilmente rígidas de aleación de titanio es la deformación por fresado de la pared delgada.. Debido al bajo módulo de elasticidad de la aleación de titanio y a la fuerza de corte relativamente grande, la pared delgada se deforma fácilmente por la fuerza de fresado durante el proceso de fresado. El resultado es que el espesor real de la pared delgada después del procesamiento es mayor que el espesor teórico.. La solución a este problema debería ser reducir al máximo la fuerza procedente de la dirección perpendicular a la superficie a mecanizar durante el proceso de fresado..

2.3 Fluido de corte para tornear aleaciones de titanio.
La aleación de titanio tiene las ventajas de una alta resistencia., resistencia a la oxidación, resistencia a altas temperaturas, etc., al mismo tiempo que cumple con los requisitos de uso de alto rendimiento, También trae muchos problemas al cortar.. Al cortar una aleación de titanio., para reducir la temperatura de corte, Se debe verter una gran cantidad de líquido de corte a base de enfriamiento en el área de corte para eliminar el calor del filo y eliminar las virutas para reducir la fuerza de corte.. Por lo tanto, Los requisitos para el fluido de corte son una gran conductividad térmica., gran capacidad calorífica, caudal rápido, y gran caudal. El mejor método de enfriamiento es el método de enfriamiento a alta presión., y el caudal del fluido de corte no es inferior a 15-20 l/min.. Generalmente se utilizan tres tipos de fluidos de corte., es decir, agua o soluciones alcalinas, Soluciones oleosas solubles a base de agua y soluciones oleosas no solubles en agua..