I avancerede produktionsområder, såsom rumfart,titanlegering GR5er blevet et kernemateriale på grund af dets fordele som god termisk stabilitet, stærk korrosionsbestandighed og høj trækstyrke. Dens lave termiske ledningsevne og høje skærekraft gør dog boring til en "varm kartoffel"-udsat for problemer såsom hurtigt slid på værktøj, fastklemning af bor og ud-ud af-boringsdimensioner, hvilket i høj grad sænker produktionseffektiviteten. I dag vil vi nedbryde kernevanskelighederne og løsningerne ved boring af titanlegering GR5 for at hjælpe virksomheder med at overvinde flaskehalse ved behandling!
Fire store forhindringer for at bore titaniumlegering TC4
1. Ekstremt høj skæretemperatur: Stærk atombinding og dårlig termisk ledningsevne resulterer i skærezonetemperaturer 2-3 gange højere end kulstofstål, hvilket drastisk reducerer værktøjets levetid og gør dele tilbøjelige til termisk deformation.
2. Betydelig tilbagespring: Lavt elasticitetsmodul og højt flydespændingsforhold fører til tilbagespring på overfladen efter boring, hvilket nemt forårsager ude af-tolerancedimensioner og påvirker samlingsnøjagtigheden.
3. Alvorligt værktøjsslitage: Høj friktionskoefficient med boret, lille skærende deformation og let slid og brud på værktøjskanten under høj temperatur og friktion.
4. Vanskelig fjernelse af spåner: Stærk kemisk affinitet, hæfter let til værktøjet under høj temperatur og tryk, spånophobning danner en opbygget-kant, hvilket ridser delens overflade.
Fem kerneløsninger til titanlegeringer
1. Valg af det rigtige værktøjsmateriale: Forebyggelse af kemiske reaktioner. Prioriter cementeret carbid med lidt eller intet TiC-indhold; materialer, der indeholder kobolt eller YG(K)-serien er bedst. Disse materialer undgår høje-temperaturreaktioner med titanlegeringer, hvilket reducerer skæremodstanden og forlænger værktøjets levetid.
2. Optimering af værktøjsvinkler: Reducerer modstand og forhindrer tilbagespring. • Slib spidsvinklen til 135 grader -140 grader for at forbedre borets stivhed og reducere vibrationer; • Øg den ydre frigangsvinkel til 12 grader -15 grader for at reducere friktionen med den bearbejdede overflade; • Reducer mejselkantens længde til 0,08-0,1 mm for at reducere aksialkraften og undertrykke tilbagefjedringen.
3. Opgraderet værktøjsstruktur: Forbedret brudmodstand. Ved at bruge et fire-ligamentbor-design øges-tværsnitsinertimomentet, hvilket forbedrer borets stivhed. Dette er særligt velegnet til bearbejdning af skal-dele, hvilket effektivt forhindrer borebrud på grund af overdreven friktion.
4. Matchede boreparametre: Præcis parameterkontrol. Spindelhastighed og fremføringshastighed justeres i henhold til borets diameter. For et Φ3 mm hul kræves der f.eks. en høj spindelhastighed for at sikre overfladeruhed, mens en lav tilspændingshastighed forhindrer fastklemning og afslag. Specifikke parametre kan bestemmes gennem eksperimentel optimering.
5. Valg af den rigtige skærevæske: Dobbelt køling og smørebeskyttelse. Vand-baserede skærevæsker er forbudt. Prioriter N32 maskinolie + petroleum (3:1 eller 3:2 forhold) eller svovlbehandlet skæreolie. Til specielle applikationer kan elektrolytter, der indeholder talgsyre og triethanolamin, anvendes, hvilket giver køling, smøring og fjernelse af spåner.
Praktisk casestudie: Optimal proces til bearbejdning af 6-Φ3 mm huller
1. For-bearbejdningspositionering: Fræs en lille flad overflade på det skrå plan med en fræser mindre end Φ3 mm for at forhindre boredrift.
2. Centerboring: Brug et Φ2mm centerbor til at placere hullet og sikre boringsnøjagtighed.
3. Værktøjsparametre: Borspidsvinkel 135 grader -140 grader, skruevinkel 35 grader -40 grader, borekernetykkelse 0,4-0,22D, og slib den S-formede/X-formede mejselkant.
4. Proceskontrol: Kontroller skærekantens udløb til Mindre end eller lig med 0,03-0,1 mm, brug dedikeret skærevæske under hele processen, og fjern straks spåner.
