Оптимізація параметрів різання для продуктивного буріння титанового сплаву

Свердління титанового сплаву є -процесом механічної обробки з високим ризиком. Цей матеріал має низьку теплопровідність близько 7 Вт/м·К. Він затримує тепло в зоні різання під час свердління. Також матеріал має високу міцність і активні хімічні властивості. Ці функції прискорюють абразивне зношування та зношування клею на кромках ріжучого інструменту. Працівники заводу стикаються зі звичайною проблемою в реальній роботі. Робітники підвищують параметри різання, щоб підвищити ефективність виробництва, але ріжучі інструменти швидко зношуються. Робітники знижують параметри, щоб подовжити термін служби інструменту, але час циклу обробки стає довшим.
Людям не потрібно вибирати один пріоритет над іншим. Їм потрібно лише розумно збалансувати два результати.

Швидкість різання найбільше впливає на температуру різання при свердлінні титанового сплаву. Механічна обробка сталі дозволяє працювати на вищих швидкостях для підвищення продуктивності з незначним зносом інструменту. Обробка титанового сплаву вимагає суворого контролю швидкості. Занадто висока швидкість різання викликає швидке підвищення температури в зоні різання. Поверхня заготовки утворює шари зміцнення. Ріжуча кромка за короткий час зазнає сильного зносу бокової частини та-наростаючого пошкодження краю.

Твердосплавні інструменти добре працюють у стабільному діапазоні швидкості від 25 до 45 м/хв. Свердла з покриттям TiAlN працюють на низьких значеннях швидкості в цьому діапазоні. Вони показують стабільні норми зносу та роблять отвори незмінної якості. Значення швидкості поза цим діапазоном призводять до різкого збільшення зносу інструменту. Надмірне теплове навантаження перевищує тепловідвідну здатність різальних інструментів.

Швидкість подачі безпосередньо контролює товщину стружки, стан видалення стружки та осьову силу різання. Швидкість подачі має найбільший вплив на шорсткість поверхні отвору серед усіх параметрів обробки для свердління Ti-6Al-4V. Низька швидкість подачі зменшує момент свердління та осьове зусилля. Але надзвичайно низька швидкість подачі спричинить робоче зміцнення поверхні титану. Він також не в змозі ефективно розбити та видалити стружку. Висока швидкість подачі допомагає розділити стружку на рівні сегменти. Але це збільшує механічний тиск на наконечник свердла.

Оптимальний діапазон швидкості подачі для звичайного свердління становить від 0,03 до 0,12 мм/об. Швидкість шпинделя та кут наконечника інструмента змінюють температуру заготовки при свердлінні титану. Швидкість подачі не створює явних змін температури. Це практичне правило чітко говорить користувачам. Оптимізація швидкості подачі головним чином покращує форму стружки та умови механічного зусилля. Це мало впливає на контроль тепла.

Звичайний охолоджувач не може забезпечити ефективне свердління титанового сплаву. Температура зони різання занадто висока для нормальної роботи традиційних мастил. Зона контакту інструменту і стружки втрачає ефективний термозахист. -Подача охолоджуючої рідини під високим тиском повністю покращує умови обробки.
Інструменти з внутрішніми каналами охолоджуючої рідини надсилають охолоджуючу рідину під високим-тиском прямо до ріжучої кромки. Ця конструкція добре контролює температуру різання та забезпечує плавне видалення стружки. Професійні структури каналів охолоджуючої рідини подають у чотири рази більше охолоджувальної рідини під однаковим тиском. Стандартні насоси високого-тиску досягають мінімального ефективного тиску. Цей тиск проштовхує охолоджуючу рідину в -щілину стружки інструмента та утворює стабільний мастильний шар.

Високопродуктивне свердління титану має використовувати інструменти з внутрішніми каналами високого{1}}тиску охолоджуючої рідини. Така конфігурація є необхідною умовою для стабільної та ефективної обробки.

Оптимізація параметрів не може працювати без узгодженої геометрії інструменту. X--подібна тонша конструкція знижує опір різанню. Це також покращує якість отвору та ефективність видалення стружки. Конструкції подвійного -кутового наконечника зі складеними кутами 118 градусів і 90 градусів стабільно ламають стружку та плавно спрямовують скидання стружки. Підкладки для твердосплавних інструментів із професійним покриттям забезпечують стабільну -твердість при високих температурах і стійкість до окислення.

Різні геометрії інструментів забезпечують дуже різні результати обробки. Професійні випробування доводять, що одна спеціальна конструкція інструменту для стирання може просвердлити 75 отворів зі швидкістю 50 м/хв і швидкістю подачі 0,10 мм/об. Його термін служби втричі перевищує термін служби інструментів інших поширених геометрій. Геометрія інструменту відіграє ключову роль у відмінності продуктивності більше, ніж покриття та підкладки інструменту.

Наведена нижче система параметрів забезпечує надійний орієнтир для заводів, які обробляють титановий сплав Ti-6Al-4V.

• Швидкість різання: 25–45 м/хв для твердосплавних інструментів. Виберіть низькі значення швидкості для періодичного різання або нестабільних умов обробки.
• Норма подачі: 0,03–0,12 мм/об. Використовуйте низьку швидкість подачі для кращої обробки поверхні. Використовуйте високі швидкості подачі для кращого руйнування стружки.
• Охолоджуюча рідина: Встановіть внутрішню подачу теплоносія під високим{0}}тиском. Мінімальний рекомендований тиск становить 1000 psi (7 МПа).
• Точкова геометрія: Кут наконечника 118 градусів –140 градусів із тонкою обробкою. Виберіть конструкції з подвійним-кутом для точного контролю стружки.
• Покриття: покриття TiAlN PVD на дрібно-кристалічних карбідних підкладках.

Користувачі можуть регулювати комбінації параметрів на основі фактичних потреб обробки. Надайте пріоритет низькій швидкості подачі та помірній швидкості, якщо обробка поверхні є основною вимогою. Віддавайте пріоритет високошвидкісній-обробці з-охолоджувачем під високим тиском, якщо ефективність виробництва є головною метою. Буріння з періодичним уповільненням подачі є ще одним ефективним методом. Це може підвищити ефективність видалення стружки при свердлінні титанового сплаву.

Зв'язатися зараз