Обработка титана на токарном станке

Есть группа металлов обработка которых просит создание особенных условий с учетом очень высокой твердости их структуры. Одним из компонентов этой группы считается титан, обладающий большей прочностью и требующий использования особенной технологии обработки, с применением токарных станков с числовым программным управлением и особо крепкий инструмент. Обработка титана на токарном станке повсеместно применяется в процессах технологии для производства нужных изделий в самых разнообразных промышленных отраслях. Титан используется в космической отрасли, где его применение может достигать 9 % от всего объема материалов.

Особенные условия металлобработки

Титан – особо крепкий, легкий, серебристый метал стойкий к влиянию коррозионного процесса. Прекрасная устойчивость к влиянию окружающей среды обеспечивается за счёт образования на поверхности материала пленки для защиты TiO₂. Неблагоприятное воздействие на титан могут оказывать вещества содержащие щелочь, что приводит к потере характеристик прочности.

Большая прочность титана просит создания особенных условий во время резания детали с применением токарного станка с числовым программным управлением и инструмент из очень прочного сплава.

Обязательно очень важно понимать:

• металл очень вязкий и когда выполняется его токарная обработка с применением токарного станка, очень разогревается, что приводит к налипанию титановых отходов на режущий инструмент;
• небольшая дисперсная пыль, образующаяся при обработке, может детонировать, что просит особенной осторожности и выполнения мер безопасности;
• для резания титана понадобится особенное оборудование, обеспечивающее нужный режим резания;
• титан обладает малой теплопроводностью, что просит для резания собственно выбранный режущий инструмент.

После выполнения процесса, когда закончена обработка изделия из титаного сплава для создания прочной пленки для защиты деталь греют, а потом охлаждают на чистом воздухе.

Выполнение технологии обработки титановых сплавов

Для резания заготовок из титаного сплава используются станки для токарных работ с программным обеспечением и специализированный режущий инструмент, а процесс разделяется на ряд операций, любая из них делается по особенной технологии.

Операции обработки на токарных станках распределяются:

Стоит также понимать появляющуюся вибрацию во время обработки заготовок из титановых сплавов, появляющуюся при операциях на токарных станках. Частично данную проблематику получается решить при помощи многоступенчатого крепежа заготовок с расположением достаточно близко к шпинделю. Для снижения температурные воздействия во время обработки прекрасным вариантом считается применение резцов из мелкозернистых твёрдых сплавов без покрытия и пластин с особенным покрытием PVD.

При резании 85-90% всей энергии преобразуется в энергию тепла, которая поглощается частично стружкой, резцом, отделываемой деталью и охлаждающей жидкостью. Температура в зоне обработки детали достигает 1000-1100 °С.

Во время обработки заготовок на токарном станке берутся во внимание три ключевых параметра:

• угол фиксации инструмента (K_r);
• размерность подачи (F_n);
• скорость резания (V_e).

При помощи регулирования данных показателей выполняется изменение режима температур резания. Для разных режимов, когда проходит обработка, ставятся и регулирующие параметры:

• предварительного – до 10 мм выполняется снятие лицевого слоя с титановой заготовки с образованием припуска 1 мм (K_r -3 -10 мм, F_n – 0,3 — 0,8 мм, V_e — 25 м/мин);
• промежуточного – 0,5 – 4 мм, убирается лицевой слой с образованием гладкой поверхности с припуском 1 мм (K_r – 0,5 – 4 мм, F_n – 0,2 – 0,5 мм, V_e — 40 — 80 м/мин).
• ключевого – 0,2 – 0,5 мм, чистовая обработка с удалением припуска (K_r – 0,25 – 0,5 мм, F_n – 0,1 – 0,4 мм, V_e — 80 — 120 м/мин).

Обработка заготовок из титаного сплава проводится с обязательной подачей специализированной эмульсии охлаждающей инструмент под давлением для обеспечения нормального режима температур. Во время использования более глубокого реза нужно уменьшать скорость обработки титана, меняя рабочие режимы.

Выбор нужного инструмента

Требования к обрабатывающему инструменту для титана очень большие и для работы по большей части используются резцы, со сменными головками применяемые на станках с числовым программным управлением. Инструмент в ходе процесса работы подвергается изнашиванию: абразивному, адгезийному и диффузному. При диффузном изнашивании происходит обоюдное растворение материала инструмента для резки и титановой заготовки. Особо активно данные процессы протекают при температуре 900 — 1200 °С.

Подборка проводится с учетом режима обработки:

• при предварительном процессе применяются пластины круглой или в форме квадрата (iC 19) сделанные из специализированного сплава H 13 A без покрытия;
• при промежуточном процессе, применяются пластины в форме круга, сделанные из сплава H 13 A, GC 1115 с покрытием PDV;
• при основном процессе, применяются пластины со шлифовальными режущими кромками сделанные из сплавов H 13 A, GC 1105 и CD 10.

При процессе влияния на титановую заготовку с применением специализированных резцов используются точные станки для токарных работ с программным обеспечением и разные режимы обеспечивающие автоматизацию проводимых операций и большое качество изготавливаемых деталей. Размеры готовой детали должны содержать нулевое или малейшее отклонение от заданных показателей согласно техническому заданию.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.