Ve špičkových{0}}výrobních oborech, jako je letectví,slitina titanu GR5se stal základním materiálem díky svým výhodám, jako je dobrá tepelná stabilita, silná odolnost proti korozi a vysoká pevnost v tahu. Nízká tepelná vodivost a vysoká řezná síla však činí z vrtání „horký brambor“-náchylný k problémům, jako je rychlé opotřebení nástroje, zasekávání vrtáku a rozměry vrtání přesahující--tolerance, což výrazně zpomaluje efektivitu výroby. Dnes rozebereme hlavní potíže a řešení při vrtání titanové slitiny GR5, abychom pomohli společnostem překonat úzká místa při zpracování!
Čtyři hlavní překážky vrtání do titanové slitiny TC4
1. Extrémně vysoká řezná teplota: Silné atomové spojení a špatná tepelná vodivost vedou k teplotám řezné zóny 2-3krát vyšším než u uhlíkové oceli, čímž se drasticky snižuje životnost nástroje a díly jsou náchylné k tepelné deformaci.
2. Výrazné odpružení: Nízký modul pružnosti a vysoký poměr meze kluzu vedou k povrchovému odpružení po vrtání, což snadno způsobí odchylky od -ne-tolerančních rozměrů a ovlivňuje přesnost montáže.
3. Silné opotřebení nástroje: Vysoký koeficient tření s vrtákem, malá deformace řezu a snadné opotřebení a zlomení ostří nástroje při vysoké teplotě a tření.
4. Obtížné odstraňování třísek: Silná chemická afinita, snadno ulpívající na nástroji při vysoké teplotě a tlaku, hromadění třísek tvořící-okraj, poškrábání povrchu součásti.
Pět základních řešení pro slitiny titanu
1. Výběr správného materiálu nástroje: Prevence chemických reakcí. Upřednostněte slinutý karbid s malým nebo žádným obsahem TiC; materiály obsahující kobalt nebo řadu YG(K) jsou nejlepší. Tyto materiály zabraňují vysokoteplotním- reakcím se slitinami titanu, snižují řezný odpor a prodlužují životnost nástroje.
2. Optimalizace úhlů nástroje: Snížení odporu a zabránění zpětnému odpružení. • Obroušení úhlu hrotu na 135 stupňů -140 stupňů pro zvýšení tuhosti vrtáku a snížení vibrací; • Zvětšete vnější úhel hřbetu na 12 stupňů -15 stupňů, abyste snížili tření s obrobeným povrchem; • Zkraťte délku břitu sekáče na 0,08-0,1 mm, abyste snížili axiální sílu a potlačili zpětné odpružení.
3. Vylepšená struktura nástroje: Zvýšená odolnost proti rozbití. Využitím čtyř-ligamentové konstrukce vrtáku je zvýšen-moment setrvačnosti průřezu, čímž se zlepšuje tuhost vrtáku. To je zvláště vhodné pro obrábění dílů skořepinového -typu, čímž účinně zabraňuje zlomení vrtáku v důsledku nadměrného tření.
4. Přizpůsobené parametry vrtání: Přesná kontrola parametrů. Otáčky vřetena a rychlost posuvu se nastavují podle průměru vrtáku. Například pro díru Φ3 mm je pro zajištění drsnosti povrchu vyžadována vysoká rychlost vřetena, zatímco nízká rychlost posuvu zabraňuje zaseknutí a vylamování. Konkrétní parametry lze určit pomocí experimentální optimalizace.
5. Výběr správné řezné kapaliny: Dvojitá ochrana chlazení a mazání. Řezné kapaliny-na vodní bázi jsou zakázány. Upřednostněte strojní olej N32 + petrolej (poměr 3:1 nebo 3:2) nebo sířený řezný olej. Pro speciální aplikace lze použít elektrolyty obsahující kyselinu sebakovou a triethanolamin, které zajišťují chlazení, mazání a odstraňování třísek.
Praktická případová studie: Optimální proces obrábění otvorů 6-Φ3mm
1. Před-obrábění Umístění: Frézujte malou rovnou plochu na nakloněné rovině pomocí frézy menší než Φ3 mm, abyste zabránili unášení vrtáku.
2. Středové vrtání: K umístění otvoru a zajištění přesnosti vrtání použijte středový vrták Φ2 mm.
3. Parametry nástroje: Úhel hrotu vrtáku 135 stupňů -140 stupňů, úhel šroubovice 35 stupňů -40 stupňů, tloušťka jádra vrtáku 0,4-0,22D a brousit ostří sekáče ve tvaru S/X.
4. Řízení procesu: Kontrolujte házení břitu na méně než nebo rovné 0,03-0,1 mm, používejte vyhrazenou řeznou kapalinu v průběhu celého procesu a okamžitě odstraňte třísky.
