Pourquoi pensons-nous que l'alliage de titane est un matériau difficile à travailler ? En raison du manque de compréhension approfondie de son mécanisme de traitement et de son phénomène.
1. Phénomènes physiques du traitement du titane
La force de coupe de l'alliage de titane n'est que légèrement supérieure à celle de l'acier de même dureté, mais le phénomène physique de traitement de l'alliage de titane est beaucoup plus complexe que celui de l'acier, de sorte que le traitement de l'alliage de titane est confronté à de grandes difficultés.
La plupart des alliages de titane ont des conductivités thermiques très faibles, seulement 1/7 de l'acier et 1/16 de l'aluminium. Par conséquent, dans le processus de coupe de l'alliage de titane, la chaleur ne sera pas rapidement transmise à la pièce ou emportée par les copeaux, et l'agglomération dans la zone de coupe, la température peut être aussi élevée que 1 000 degré au-dessus, ce qui rend la lame de coupe une usure rapide, des fissures et génèrent le développement de tumeurs, une usure rapide de la lame et font que la zone de coupe produit plus de chaleur et raccourcit encore la durée de vie des outils de coupe.
La température élevée produite lors du processus de coupe détruit également l'intégrité de surface des pièces en alliage de titane, ce qui entraîne une diminution de la précision des pièces et réduit considérablement la résistance à la fatigue du phénomène d'écrouissage.
L'élasticité de l'alliage de titane peut être bénéfique pour les performances des pièces, mais dans le processus de coupe, la déformation élastique de la pièce est une cause importante de vibration. La pression de coupe fait que la pièce "élastique" s'éloigne de l'outil et rebondit, ce qui entraîne une plus grande friction entre l'outil et la pièce que l'action de coupe. Le processus de friction générera également de la chaleur, aggravant le problème de mauvaise conductivité thermique des alliages de titane.
Ce problème est plus grave lors de l'usinage de pièces à parois minces ou annulaires faciles à déformer. Il n'est pas facile de traiter des pièces à paroi mince en alliage de titane avec la précision dimensionnelle souhaitée. Au fur et à mesure que les données de la pièce sont poussées par l'outil, la déformation locale de la paroi mince a dépassé la plage élastique et produit une déformation plastique, et la résistance et la dureté des données du point de coupe sont évidemment augmentées. À ce stade, la vitesse de coupe d'origine devient trop élevée, ce qui entraîne une usure rapide de l'outil.
2. Savoir-faire technique pour le traitement de l'alliage de titane
Sur la base de la compréhension du mécanisme de traitement de l'alliage de titane et de l'expérience antérieure, les principaux conseils de traitement pour le traitement de l'alliage de titane sont les suivants :
(1) L'utilisation d'une forme de lame à angle positif, afin de réduire la force de coupe, la chaleur de coupe et la déformation de la pièce.
(2) adhérer à l'avance constante afin d'éviter le durcissement de la pièce, dans le processus de coupe, l'outil doit toujours être à l'état d'avance, l'avance radiale de fraisage et E doit être de 30% du rayon.
(3) L'utilisation d'un fluide de coupe à haute pression et à grand débit, afin d'assurer la stabilité thermique du processus de traitement et d'empêcher la dégénérescence de la surface de la pièce et les dommages à l'outil causés par une température élevée.
(4) Adhérez au bord tranchant de la lame, l'outil émoussé est la cause de l'assemblage thermique et de l'usure, facile à conduire à une défaillance de l'outil.
(5) L'alliage de titane doit être traité dans l'état le plus doux possible. Étant donné que les données deviennent plus difficiles à traiter après le durcissement, le traitement thermique améliore la résistance des données et augmente l'usure de la lame.
(6) Utilisez un grand rayon d'arc de pointe ou une coupe chanfreinée pour amener autant de lame que possible dans la coupe. Cela réduit la force de coupe et la chaleur à chaque point et évite les dommages locaux. Dans le fraisage d'alliages de titane, la vitesse de coupe a la plus grande influence sur la durée de vie de l'outil VC, et la profondeur de coupe radiale (profondeur de fraisage) ae est la seconde.
3. Commencez par la lame pour résoudre les problèmes de traitement du titane
L'usure de la rainure de la lame dans l'usinage des alliages de titane est l'usure locale à l'arrière et à l'avant le long de la direction de la profondeur de coupe, qui est souvent due à la couche de durcissement laissée par le traitement précoce. La réaction chimique et la diffusion des données de l'outil et de la pièce à des températures de traitement supérieures à 800 degrés sont également l'une des raisons de la formation de l'usure des rainures. Parce qu'au cours du processus de traitement, les molécules de titane de la pièce s'accumulent devant la lame et se "soudent" à la lame sous haute pression et haute température, formant une puce tumorale. Lorsque les nodules sont retirés de la lame, le revêtement de carbure de la lame est emporté. Par conséquent, l'usinage des alliages de titane nécessite des informations et une forme de lame spéciales.
4. Structure d'outil adaptée au traitement du titane
Le traitement de l'alliage de titane se concentre sur la chaleur, beaucoup de fluide de coupe à haute pression pour une injection rapide et précise sur le bord de coupe peut rapidement éliminer la chaleur. Sur le marché, il existe des fraises spéciales pour le traitement de structures uniques en alliage de titane.
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