Soluzioni di taglio per parti strutturali in lega di titanio
I principali fattori che influenzano la lavorazione delle strutture debolmente rigide in lega di titanio sono: rigidità della macchina utensile, selezione dell'utensile, parametri di processo, raffreddamento efficace, ecc. Durante il processo di lavorazione, vari fattori interagiscono e interagiscono e l'accumulo di errori di deformazione provoca la debolmente rigida parti strutturali da elaborare fuori tolleranza e la deformazione della lavorazione è difficile da controllare.
2.1 Scelta delle macchine utensili
La rigidità del sistema macchina utensile-attrezzatura-utensile dovrebbe essere buona, gli spazi tra le varie parti della macchina utensile dovrebbero essere regolati e l'eccentricità radiale del mandrino dovrebbe essere piccola. Prova a utilizzare una macchina utensile del genere.
2.2 Scelta degli utensili da taglio
Il miglioramento della produttività di taglio è principalmente il risultato dello sviluppo e dell'applicazione di nuovi materiali per utensili. Gli utensili da taglio si sono evoluti notevolmente negli ultimi decenni, compresi i rivestimenti in carburo, la ceramica, il nitruro di boro cubico e il diamante policristallino. Sono efficaci per la lavorazione di ghisa, acciaio e leghe ad alta temperatura. Tuttavia, nessuno strumento può migliorare la lavorabilità delle leghe di titanio. Questo perché i materiali degli utensili per il taglio delle leghe di titanio richiedono proprietà molto importanti. Questi includono: 1) buona durezza termica per resistere a sollecitazioni elevate; 2) buona conduttività termica per ridurre i gradienti termici e gli shock termici; 3) Buona inerzia chimica per ridurre la tendenza alle reazioni chimiche con il titanio; 4) Buona tenacità e resistenza alla fatica per adattarsi al processo di segmentazione del truciolo. In quasi tutti i processi di taglio delle leghe di titanio, gli utensili in carburo di tungsteno (WC/co) sono considerati quelli con le migliori prestazioni. Alcuni test hanno dimostrato che tutti gli utensili rivestiti in metallo duro presentano tassi di usura maggiori rispetto a quelli degli utensili non rivestiti. Sebbene la qualità degli utensili in ceramica sia stata migliorata e siano sempre più utilizzati per la lavorazione di materiali difficili da tagliare, in particolare quelle leghe ad alta temperatura (come le superleghe a base di nichel), soffrono di scarsa conduttività termica, bassa tenacità alla frattura e Interazioni con il titanio. reazione, quindi non hanno sostituito il carburo e l'acciaio rapido. I materiali da taglio superduri (nitruro di boro cubico e diamante policristallino) mostrano buone prestazioni grazie ai bassi tassi di usura durante il taglio delle leghe di titanio.
Il problema principale nel processo di fresatura di parti strutturali debolmente rigide in lega di titanio è la deformazione da fresatura delle pareti sottili. Poiché il modulo elastico della lega di titanio è basso e la forza di taglio è relativamente elevata, la parete sottile viene facilmente deformata dalla forza di fresatura durante il processo di fresatura. Di conseguenza, lo spessore effettivo della parete sottile dopo la lavorazione è maggiore dello spessore teorico. La soluzione a questo problema dovrebbe essere quella di ridurre al minimo la forza subita dalla parete sottile dalla direzione perpendicolare alla superficie lavorata durante il processo di fresatura, provocando la deformazione dell'utensile da parte della parete sottile.
2.3 Fluido da taglio
La lega di titanio ha un'elevata resistenza, resistenza all'ossidazione, resistenza alle alte temperature e altri vantaggi. Pur soddisfacendo i requisiti di prestazioni elevate, comporta anche molti problemi nella lavorazione di taglio. Quando si taglia la lega di titanio, per ridurre la temperatura di taglio, è necessario versare una grande quantità di fluido da taglio a base di raffreddamento nell'area di taglio per togliere il calore dalla lama e lavare via i trucioli per ridurre la forza di taglio. Pertanto, i requisiti per il fluido da taglio sono grande conduttività termica, grande capacità termica, portata rapida e portata elevata. Il metodo di raffreddamento migliore è il raffreddamento ad alta pressione e la portata del fluido da taglio non è inferiore a 15-20L/min. Esistono tre tipi di fluidi da taglio comunemente utilizzati, vale a dire acqua o soluzione alcalina, soluzione di olio solubile a base di acqua e soluzione di olio non solubile in acqua.
