lavorazione cnc · 2021年11月12日 0

Dziesięć wskazówek dotyczących technologii obróbki stopów tytanu: życzę wzrostu wydajności frezowania stopów tytanu

Stopy tytanu i stopy aluminium są podobne pod następującymi względami: Oba metale są używane do wytwarzania elementów konstrukcyjnych samolotu, w którym to przypadku elementy mogą wymagać zeszlifowania 90% materiału przed ukończeniem części. Wiele fabryk ma nadzieję, że metale te mają więcej wspólnego.

John Palmer, globalny menedżer ds. lotnictwa i kosmonautyki w firmie Stellram, producenta narzędzi, powiedział, że wiele z tych fabryk ma w rzeczywistości więcej możliwości przetwarzania tytanu, niż im się wydaje. Wiele cennych technik wydajnej obróbki tytanu nie jest trudnych do przyjęcia, ale niewiele warsztatów stosuje wszystkie dostępne techniki wydajnego frezowania tego metalu. Skonsultował się więc z producentem w sprawie sposobów poprawy wydajności frezowania różnych stopów lotniczych (w tym stopów tytanu). Obróbka tytanu niekoniecznie jest trudna, ale należy wziąć pod uwagę cały proces obróbki, ponieważ każdy element może utrudnić skuteczność całego procesu obróbki.

Stabilność to podstawa. Gdy narzędzie dotknie przedmiotu obrabianego, zamyka się w okrąg. Narzędzie, uchwyt narzędziowy, wrzeciono, kolumna, szyna prowadząca, stół, uchwyt i przedmiot obrabiany są częścią okręgu i częścią wymaganej stabilności. Inne ważne kwestie to ciśnienie i objętość chłodziwa oraz sposób dostarczania chłodziwa. W tym artykule redaktor Xianji.com zestawił następujące techniki 10, aby wykorzystać potencjał tych procesów, które mają potencjał do wydajnego przetwarzania tytanu. Mam nadzieję, że przydadzą się wszystkim.

1. Utrzymuj niskie zaangażowanie promieniowe

Jednym z kluczowych wyzwań tytanu jest rozpraszanie ciepła. W przypadku tego rodzaju metalu ciepło wytworzone podczas obróbki jest stosunkowo niewielkie i jest odprowadzane wraz z wiórami. W porównaniu z obróbką innych metali ciepło podczas obróbki tytanu bardziej dociera do narzędzia. Dzięki temu efektowi wybór zazębienia promieniowego determinuje wybór prędkości powierzchniowej metalu.

Pełne rowkowanie oznacza, że ​​zagłębienie pod kątem 180 stopni wymaga stosunkowo niskiej prędkości powierzchniowej. Jednak zmniejszenie zaangażowania promieniowego skraca czas wytwarzania ciepła przez krawędź skrawającą i daje jej więcej czasu na ostygnięcie przed wejściem do materiału w następnej rundzie. Dlatego wraz ze zmniejszaniem się sprzęgania promieniowego można zwiększać prędkość powierzchniową przy zachowaniu temperatury punktu skrawania. W przypadku obróbki wykańczającej proces frezowania obejmuje bardzo mały łuk kontaktu z ostrą, polerowaną krawędzią skrawającą, a wysoka prędkość powierzchniowa i minimalny posuw na ząb pozwalają osiągnąć niezwykłe rezultaty.

2. Zwiększ liczbę rowków

Powszechnie stosowane frezy palcowe mają cztery lub sześć rowków. W stopach tytanu może to być za mało. Bardziej efektywna liczba fletów może wynosić 10 lub więcej.

Zwiększenie liczby rowków może zrekompensować potrzebę niskiego posuwu na ząb. W wielu zastosowaniach odstęp między rowkami narzędzia 10-rowkowego jest zbyt mały, co nie sprzyja luzowi wiórów. Jednak produktywne frezowanie tytanu sprzyjało małym głębokościom promieniowym. Powstałe małe wióry można swobodnie otwierać, aby użyć frezów z wysokimi szczelinami, aby zwiększyć produktywność.

3. Od grubego do cienkiego

Powszechnym określeniem tej koncepcji jest „wspinaczka”. Innymi słowy, nie należy podawać frezu, aby krawędź przechodziła przez materiał w tym samym kierunku, co posuw frezu. Ta metoda obróbki zwana „frezowaniem konwencjonalnym” powoduje, że wióry zaczynają się cieńsze i gęstsze. Gdy narzędzie uderza w materiał, siła tarcia wytwarza ciepło, zanim materiał zacznie odrywać się od materiału podstawowego. Cienkie wióry nie mogą pochłaniać i odprowadzać wytworzonego ciepła, a ciepło dostaje się do narzędzia. Wówczas, na wyjściu, gdzie wióry są grubsze, zwiększony nacisk skrawania powoduje, że przyklejanie się wiórów jest niebezpieczne.

Frezowanie współbieżne lub formowanie wiórów od grubych do cienkich rozpoczyna się, gdy krawędź skrawająca wchodzi w nadmiar materiału i wychodzi na obrabianą powierzchnię. Podczas frezowania bocznego narzędzie próbuje „pełzać” po materiale, tworząc gruby wiór na wejściu, aby zmaksymalizować absorpcję ciepła, i cienki wiór na wyjściu, aby zapobiec przyleganiu wiórów.

Frezowanie konturowe wymaga dokładnej kontroli ścieżki narzędzia, aby upewnić się, że narzędzie nadal wchodzi w nadmiar materiału i wychodzi w ten sposób z obrabianej powierzchni. Osiągnięcie tego w złożonym procesie nie zawsze jest tak proste, jak tylko utrzymywanie prawidłowych materiałów.

4. Łuk w

W przypadku tytanu i innych metali żywotność narzędzia jest skrócona z powodu drastycznych zmian siły. Najgorsze momenty często zdarzają się, gdy narzędzie wchodzi w materiał. Posuw bezpośredni (co ma miejsce w przypadku prawie wszystkich standardowych ścieżek narzędzia) daje efekt podobny do uderzenia w krawędź skrawającą młotkiem.

Delikatnie wsuń. Aby to zrobić, utwórz ścieżkę narzędzia, która wygina narzędzie w materiale, zamiast wprowadzać ją jako linię prostą. Od frezowania zgrubnego do frezowania dokładnego, łuk wejściowy ścieżki narzędzia powinien podążać w tym samym kierunku co obrót narzędzia (zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara). Ścieżka wejścia łuku umożliwia stopniowe zwiększanie siły skrawania, zapobiegając chwytaniu lub niestabilności narzędzia. Generowanie ciepła i wytwarzanie wiórów również stopniowo wzrasta, aż narzędzie będzie w pełni sprawne.

5. Koniec na fazce

Drastyczna zmiana siły następuje również na wyjściu narzędzia. Jest tak samo przydatny jak cięcie grube i cienkie (wskazówka 3). Problem z tą metodą polega na tym, że gdy narzędzie dotrze do końca otworu i zacznie usuwać metal, grube i cienkie cięcie nagle się zatrzymuje. Nagłe zmiany spowodują podobne nagłe zmiany siły, uderzając w narzędzie i mogą uszkodzić powierzchnię części. Aby zapobiec takiemu nagłemu przejściu, należy podjąć środki ostrożności, najpierw wyfrezować 45-stopniową fazę na końcu otworu, aby narzędzie widziało, jak jego promieniowa głębokość skrawania stopniowo maleje (patrz rysunek 5).

6. Polegaj na wtórnym upustu ciśnienia

Ostra krawędź skrawająca może zminimalizować siłę skrawania tytanu, ale krawędź skrawająca musi być również wystarczająco mocna, aby wytrzymać nacisk skrawania. Konstrukcja wtórnego narzędzia zmniejszającego ciśnienie, w którym pierwszy przedni obszar krawędzi skrawającej opiera się sile, a następnie drugi obszar opada, aby zwiększyć szczelinę, osiągając te dwa cele. Wtórne odciążenie jest bardzo powszechne w narzędziach, ale dotyczy to zwłaszcza stopów tytanu. Eksperymentowanie z narzędziami o różnych konstrukcjach wtórnych redukcji ciśnienia może ujawnić zaskakujące zmiany w wydajności skrawania lub trwałości narzędzia.

Dziesięć wskazówek dotyczących technologii obróbki stopów tytanu: życzę wzrostu wydajności frezowania stopów tytanu

7. Zmień głębokość osiową

Na głębokości skrawania na narzędzie wpływają reakcje utleniania i chemiczne. Jeśli narzędzie zostanie ponownie użyte na tej samej głębokości, w tym momencie może nastąpić wczesne uszkodzenie. Podczas wykonywania ciągłych cięć osiowych ten uszkodzony obszar narzędzia może powodować stwardnienie zgniotowe i linie na częściach, które są niedopuszczalne dla elementów lotniczych, co oznacza, że ​​ten efekt na powierzchni może wymagać wcześniejszej wymiany narzędzia. Aby temu zapobiec, chroń narzędzie, zmieniając osiową głębokość skrawania każdego ściegu spoiny i rozprowadź problematyczny obszar w różnych punktach wzdłuż rowka. W procesie toczenia podobne wyniki można uzyskać poprzez toczenie stożkowe w pierwszym przejściu i równoległe toczenie w następnym przejściu, zapobiegając w ten sposób głębokości skrawania.

8. Ogranicz głębokość osiową wokół wydłużonych elementów

Proporcja 8:1 jest bardzo przydatna podczas frezowania elementów cienkościennych i niepodpartych w stopach tytanu. Aby uniknąć ugięcia ścianek worka, należy frezować te ścianki w kolejnych etapach osiowych zamiast frezować całą głębokość ścianki w jednym przejściu frezem walcowo-czołowym. W szczególności, osiowa głębokość skrawania każdego kroku nie powinna być większa niż 8-krotność grubości ścianki pozostałej po tych przejściach frezowania. Na przykład, jeśli grubość ścianki wynosi 0.1 cala, osiowa głębokość skrawania sąsiednich przejść frezowania nie powinna przekraczać 0.8 cala.

Pomimo ograniczenia głębokości, nadal można stosować tę zasadę, aby nadal możliwe było wydajne frezowanie. Aby to zrobić, maszyna jest cienkościenna, dzięki czemu na otaczającej ścianie pozostaje pusta koperta, dzięki czemu ostatnia funkcja jest 3 lub 4 razy grubsza. Na przykład, jeśli grubość ściany jest utrzymywana na poziomie 0.3 cala, reguła 8:1 dopuszcza głębokość osiową 2.4 cala. Po tych przejściach gruba ściana jest obrabiana do ostatecznego rozmiaru z mniejszą głębokością osiową.

9. Wybierz narzędzie znacznie mniejsze niż kieszeń

Ze względu na stopień, w jakim narzędzie pochłania ciepło w tytanie, narzędzie potrzebuje odstępu, aby umożliwić chłodzenie. Podczas frezowania małych rowków średnica narzędzia nie powinna przekraczać 70% średnicy rowka (lub podobnej wielkości). Jeśli szczelina jest mniejsza niż ta wartość, możliwe jest odizolowanie narzędzia od chłodziwa i uwięzienie wiórów, w przeciwnym razie wióry te mogą odebrać przynajmniej część ciepła.

Regułę 70% można również zastosować do narzędzi frezujących na wierzchu powierzchni. W takim przypadku szerokość cechy powinna wynosić 70% średnicy narzędzia. Narzędzie jest przesunięte o 10%, aby zachęcić do tworzenia wiórów od grubych do cienkich.

10. Zdobądź wskazówki ze stali narzędziowej

Frez z szybkim posuwem to koncepcja narzędzia opracowana dla obróbka stali narzędziowej w przemyśle form w ostatnich latach i jest używany do obróbki tytanu. Frezy do wysokich posuwów wymagają mniejszej osiowej głębokości skrawania, ale podczas pracy na tej mniejszej głębokości skrawania dopuszczalna prędkość posuwu narzędzia jest wyższa niż w przypadku frezu o bardziej tradycyjnej konstrukcji.

Powodem jest to, że wióry stają się cieńsze. Kluczem do walcarki do wysokich posuwów jest łuk o dużym promieniu włożony w jej krawędź skrawającą. Ten promień powoduje, że wióry tworzą dużą powierzchnię styku, która rozciąga się do krawędzi. Ze względu na powstałe pocienienie, głębokość skrawania osiowego wynosząca 0.040 cala może dawać wióry o grubości około 0.008 cala. Ten cienki wiór pokonuje niski posuw na ząb, zwykle wymagany w tym metalu. Pocienienie wióra otworzyło drogę do poprawy posuwu programowania.

Link do tego artykułu:Dziesięć wskazówek dotyczących technologii obróbki stopów tytanu: życzę wzrostu wydajności frezowania stopów tytanu 

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Dziesięć wskazówek dotyczących technologii obróbki stopów tytanu: życzę wzrostu wydajności frezowania stopów tytanuPrecyzja 3, 4 i 5-osiowa Obróbka CNC usługi dla obróbka aluminium, beryl, stal węglowa, magnez, obróbka tytanu, Inconel, platyna, superstop, acetal, poliwęglan, włókno szklane, grafit i drewno. Zdolne do obróbki części do 98 cali. średnica toczenia. i +/- 0.001 cala tolerancja prostoliniowości. Procesy obejmują frezowanie, toczenie, wiercenie, wytaczanie, gwintowanie, gwintowanie, formowanie, radełkowanie, pogłębianie, pogłębianie, rozwiercanie i cięcie laserowe. Usługi drugorzędne, takie jak montaż, szlifowanie bezkłowe, obróbka cieplna, galwanizacja i spawanie. Prototyp i produkcja od małych do dużych ilości oferowana z maksymalnie 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do zasilania płynów, pneumatyki, hydrauliki i zawór Aplikacje. Obsługuje przemysł lotniczy, lotniczy, wojskowy, medyczny i obronny. PTJ opracuje strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.