우리는 왜 생각하는가?티타늄 합금가공하기 어려운 소재인가요? 왜냐하면 우리는 그 처리 메커니즘과 현상에 대한 깊은 이해가 부족하기 때문입니다.
1. 티타늄 가공의 물리적 현상
티타늄 합금 가공 중 절삭력은 동일한 경도의 강철보다 약간 높지만 티타늄 합금 가공의 물리적 현상은 강철 가공보다 훨씬 복잡하여 티타늄 합금 가공이 큰 어려움에 직면합니다.
티타늄 합금이 가공하기 어려운 재료라고 생각하는 이유는 무엇입니까? 처리 메커니즘에 대한 이해가 부족하기 때문에
대부분의 티타늄 합금의 열전도율은 매우 낮습니다. 강철의 1/7, 알루미늄의 1/16에 불과합니다. 따라서 티타늄 합금 절단 중에 발생하는 열은 공작물로 빠르게 전달되지 않거나 칩에 의해 제거되지 않고 절단 영역에 축적됩니다. 생성된 온도는 1000도 이상 높아 공구의 절삭날이 빠르게 마모, 균열 및 구성인선을 생성하게 하며, 마모된 블레이드는 절삭 시 더 많은 열을 빠르게 발생시킵니다. 영역으로 인해 공구 수명이 더욱 단축됩니다.
절단 과정에서 발생하는 높은 온도는 티타늄 합금 부품의 표면 무결성을 파괴하여 부품의 기하학적 정확도를 저하시키고 피로 강도를 심각하게 감소시키는 가공 경화 현상을 초래합니다.
티타늄 합금의 탄성은 부품의 성능에 도움이 될 수 있지만 절단 과정에서 가공물의 탄성 변형은 진동의 중요한 원인입니다. 절단 압력으로 인해 "탄성" 가공물이 공구에서 이탈하여 반동하게 되어 공구와 가공물 사이의 마찰이 절단 작용보다 커집니다. 마찰 과정은 또한 열을 발생시켜 티타늄 합금의 열전도율을 악화시킵니다.
이 문제는 벽이 얇거나 변형되기 쉬운 고리형 부품을 가공할 때 더욱 심각합니다. 티타늄 합금 벽이 얇은 부품을 예상되는 치수 정확도로 가공하는 것은 쉽지 않습니다. 공작물 재료가 공구에 의해 밀려나면서 얇은 벽의 국부 변형이 탄성 범위를 초과하여 소성 변형을 일으키고 절단 지점의 재료 강도와 경도가 크게 증가하기 때문입니다. 이때, 원래 결정된 절삭 속도에 따른 가공이 너무 빨라져 공구의 급격한 마모가 더욱 발생하게 됩니다.
"열"은 티타늄 합금 가공의 어려움의 "범인"입니다!
2. 티타늄 합금 가공을 위한 가공 팁
티타늄 합금 가공 메커니즘에 대한 이해와 이전 경험을 바탕으로 티타늄 합금 가공의 주요 공정 팁은 다음과 같습니다.
(1) 절단력, 절단 열 및 공작물 변형을 줄이기 위해 포지티브 각도 형상의 블레이드를 사용하십시오.
(2) 공작물의 경화를 방지하기 위해 일정한 이송을 유지하십시오. 절단 공정 중에는 공구가 항상 이송 상태에 있어야 합니다. 밀링 시 반경 방향 절삭 깊이 ae는 반경의 30%가 되어야 합니다.
(3) 가공 공정의 열 안정성을 보장하고 과도한 온도로 인한 표면 변질 및 공구 손상을 방지하려면 고압 및 고유량 절삭유를 사용하십시오.
(4) 칼날 끝을 날카롭게 유지하십시오. 무딘 공구는 열 축적과 마모의 원인이 되어 쉽게 공구 고장을 일으킬 수 있습니다.
(5) 티타늄 합금은 경화 후 가공이 어려워지므로 최대한 부드러운 상태로 가공하십시오. 열처리는 재료의 강도를 높이고 블레이드 마모를 증가시킵니다.
(6) 큰 도구 끝 반경이나 모따기를 사용하여 절단하고 가능한 한 많은 블레이드를 절단에 넣습니다. 이를 통해 각 지점의 절삭력과 발열을 줄이고 국부적인 손상을 방지할 수 있습니다. 티타늄 합금을 밀링할 때 절삭 속도는 모든 절삭 변수 중에서 공구 수명 vc에 가장 큰 영향을 미치며, 반경 방향 절삭 깊이 ae가 그 뒤를 따릅니다.
3. 블레이드의 티타늄 가공 문제 해결
티타늄 합금 가공 시 발생하는 날 홈 마모는 절삭 깊이 방향을 따라 앞뒤면의 국부적인 마모입니다. 이전 가공에서 남겨진 경화층으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 800도를 초과하는 가공 온도에서 공구와 공작물 재료 사이의 화학 반응 및 확산도 홈 마모 형성의 원인 중 하나입니다. 가공 중에 가공물의 티타늄 분자가 블레이드 앞에 축적되어 고압 및 고온에서 블레이드에 "용접"되어 구성 가장자리를 형성하기 때문입니다. 블레이드에서 구성인선을 벗겨내면 블레이드의 초경 코팅이 벗겨집니다. 따라서 티타늄 합금 가공에는 특별한 블레이드 재료와 형상이 필요합니다.
4. 티타늄 가공에 적합한 공구 구조
티타늄 합금 가공의 초점은 열입니다. 열을 빠르게 제거하려면 다량의 고압 절삭유를 적시에 정확하게 절삭날에 분사해야 합니다. 시중에는 특히 티타늄 합금 가공을 위한 독특한 구조의 밀링 커터가 있습니다.
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