なぜ検討するのかチタン合金機械加工が難しいですか？なぜなら、私たちはその加工メカニズムや現象についての深い理解が不足している可能性があるからです。
1. チタン加工における物理現象
チタン合金加工時の切削抵抗は、同じ硬度の鋼に比べてわずかに高いだけです。しかし、チタン合金の加工に伴う物理現象は鋼の場合よりもはるかに複雑であり、チタン合金の加工は非常に困難です。
ほとんどのチタン合金の熱伝導率は非常に低く、鋼鉄の 1/7、アルミニウムの 1/16 にすぎません。したがって、チタン合金の切断中に発生する熱は、すぐにはワークピースに伝達されず、または切りくずによって持ち去られず、切断領域に蓄積されます。結果として生じる温度は 1000 度を超える可能性があり、工具の急速な摩耗、欠け、蓄積刃形成が発生します。-工具刃先の摩耗が急速に現れると、切削領域でさらに多くの熱が発生し、工具寿命がさらに短くなります。
2. チタン合金の加工技術
チタン合金の加工メカニズムの理解とこれまでの経験に基づいて、チタン合金の主な加工技術は次のとおりです。
(1) 切削抵抗、切削熱、ワークの変形を軽減するために、ポジティブアングル形状のチップを使用してください。
(2) ワークの硬化を避けるため、一定の送り速度を維持してください。切削プロセス中、工具は常に送り状態にある必要があります。半径方向の切込み深さ (ae) フライス加工中の半径は半径の 30% である必要があります。
(3) 高圧-、高-流量-の切削液を使用して、加工中の熱安定性を確保し、過度の温度によるワーク表面の変形や工具の損傷を防ぎます。
(4) インサートの刃先は鋭利な状態にしてください。鈍い工具は熱の蓄積と摩耗を引き起こし、工具の故障につながりやすくなります。
(5) 加工は、硬化した材料の加工がより困難になるため、可能な限りチタン合金の最も柔らかい状態で行う必要があります。熱処理により材料の強度は向上しますが、インサートの摩耗も増加します。
(6) 刃先を切削面にできるだけ多く入れるために、大きなチップ半径または面取りされた入口を使用してください。これにより、各点での切削抵抗と熱が軽減され、局所的な破損が防止されます。チタン合金をフライス加工する場合、さまざまな切削パラメータの中で、切削速度が工具寿命 (vc) に最も大きな影響を及ぼし、次に半径方向の切込み深さ (ae) が続きます。
3. 器具インサートに対処することでチタン加工の課題を解決
チタン合金加工における切削インサートの溝入れ摩耗は、表裏面両面で発生する、切込み深さ方向に沿った局所的な摩耗です。多くの場合、以前の機械加工操作で残った硬化層が原因で発生します。 800 度を超える加工温度での工具とワーク材料の間の化学反応と拡散も要因となります。機械加工中に、ワークピースからのチタン分子がインサートの前面に蓄積し、高圧と高温の下で切れ刃に「溶接」され、構成刃先が形成されます。-。この構築された切れ刃が切れ刃から剥がれると、インサートの超硬コーティングが剥がれてしまいます。したがって、チタン合金の機械加工には特殊なインサート材料と形状が必要です。
4. チタン加工に適した工具構造
チタン合金加工の焦点は熱です。熱を素早く除去するには、大量の高圧切削液を迅速かつ正確に刃先に噴霧する必要があります。-チタン合金加工に特化した独自構造のエンドミルも市販されています。
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