티타늄을 가공하기 어려운 이유는 무엇입니까?

낮은 열전도율, 심한 가공 경화, 절삭 공구와의 높은 친화성, 작은 소성 변형 등 티타늄 합금의 네 가지 특성은 티타늄 합금 가공이 어려운 근본적인 이유입니다. 절삭지수는 쾌삭강의 20%에 불과합니다.

낮은 열전도율

티타늄 합금의 열전도율은 45# 강철의 약 16%에 불과합니다. 가공 중에 열이 제때에 전도되지 않아 절삭날에 국부적인 고온이 발생하고(가공 중 공구 팁 온도가 45# 강철의 두 배 이상임) 공구의 확산 마모가 쉽게 발생할 수 있습니다.

심한 작업경화

티타늄 합금의 가공 경화 현상은 명백하며 표면 경화층은 스테인레스강보다 더 심하여 공구 경계의 손상 증가와 같은 후속 가공에서 특정 어려움을 초래할 수 있습니다.

칼과의 친화력이 높다

티타늄 함유 탄화물과의 결합이 심합니다.

작은 소성 변형

45강의 탄성률의 1/2정도로 탄성회복이 크고 마찰이 심하다. 동시에 공작물도 클램핑 변형되기 쉽습니다.

티타늄 합금 가공을 위한 공정 노하우

티타늄 합금의 가공 메커니즘을 이해하고 과거 경험을 추가하여 티타늄 합금 가공의 주요 공정 노하우는 다음과 같습니다.

(1) 절삭력, 절삭 열 및 공작물의 변형을 줄이기 위해 포지티브 각도 형상의 인서트를 사용하십시오.

(2) 공작물의 경화를 방지하기 위해 일정한 이송을 유지하십시오. 절삭 공정 중에는 공구가 항상 이송 상태에 있어야 합니다. 밀링 중 반경 방향 공구 결합량 ae는 반경의 30%가 되어야 합니다.

(3) 가공 공정의 열 안정성을 보장하고 과도한 온도로 인한 공작물 표면 변질 및 공구 손상을 방지하려면 고압 및 고유량 절삭유를 사용하십시오.

(4) 칼날 끝을 날카롭게 유지하십시오. 무딘 공구는 열 축적과 마모의 원인이 되어 쉽게 공구 고장을 일으킬 수 있습니다.

(5) 티타늄 합금은 담금질 후 가공이 더욱 어려워지고, 열처리를 하면 소재의 강도가 증가하고 블레이드 마모가 증가하므로 최대한 부드러운 상태에서 가공하십시오.

(6) 큰 공구 끝 원호 반경 또는 모따기를 사용하여 절삭날을 최대한 많이 절단합니다. 이는 모든 지점에서 절삭력과 발열을 줄이고 국부적인 파손을 방지합니다. 티타늄 합금을 밀링할 때 절삭 매개변수 중 절삭 속도가 공구 수명에 가장 큰 영향을 미치고 그 다음으로 반경 방향 공구 절입(밀링 깊이)이 영향을 미칩니다.

티타늄 가공 문제를 해결하려면 블레이드부터 시작하세요.

티타늄 합금을 가공할 때 발생하는 블레이드의 홈 마모는 절삭 깊이 방향을 따른 앞뒤면의 국부적인 마모입니다. 이전 가공에서 남겨진 경화층으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 800도를 넘는 가공 온도에서 공구와 피삭재 사이의 화학 반응과 확산도 홈 마모의 원인 중 하나입니다. 가공 공정 중에 공작물의 티타늄 분자가 블레이드 앞에 축적되어 고압 및 고온에서 블레이드에 "용접"되어 구성인선을 형성하기 때문입니다. 구성인선이 절삭인선에서 벗겨지면 인서트의 초경 코팅도 함께 벗겨지므로 티타늄 가공에는 특수한 인서트 재질과 형상이 필요합니다.

티타늄 가공에 적합한 공구 구조

티타늄 합금 가공의 초점은 열입니다. 열을 빠르게 제거하려면 다량의 고압 절삭유를 절삭날에 신속하고 정확하게 분사해야 합니다. 시중에는 특히 티타늄 합금 가공을 위한 독특한 구조의 밀링 커터가 있습니다.

특정 기계적 처리 방법으로 시작

선회

티타늄 합금 제품을 선삭할 때 더 나은 표면 거칠기를 얻기 쉽고 가공 경화도 심각하지 않지만 절삭 온도가 높고 공구가 빨리 마모됩니다. 이러한 특성에 대응하여 공구 및 절삭 매개변수 측면에서 주로 다음과 같은 조치가 취해집니다.

공구 재료: YG6, YG8, YG10HT는 공장의 기존 조건에 따라 선택됩니다.

공구 기하학적 매개변수: 적합한 공구 전면 및 후면 각도 및 공구 팁 라운딩.

낮은 절삭 속도, 적당한 이송 속도, 깊은 절삭 깊이, 충분한 냉각. 바깥쪽 원을 돌릴 때 공구 끝이 작업물의 중심보다 높을 수 없습니다. 그렇지 않으면 공구를 묶기 쉽습니다. 선삭을 마무리하고 벽이 얇은 부품을 선삭할 때 공구의 주 편향 각도는 일반적으로 75~90도 정도로 커야 합니다.

갈기

티타늄 합금 제품의 밀링은 선삭보다 어렵습니다. 밀링은 단속 절삭이고 칩이 블레이드와 결합하기 쉽기 때문입니다. 칩이 붙은 톱니가 공작물을 다시 절단하면 칩이 떨어져 나와 공구 재료의 작은 조각을 빼앗아 칩핑 블레이드가 공구의 내구성을 크게 감소시킵니다.

밀링 방법: 일반적으로 다운 밀링이 사용됩니다.

공구 재료: 고속도강 M42.

일반적으로 합금강 가공에는 다운 밀링이 사용되지 않습니다. 공작 기계 나사와 너트 사이의 틈새의 영향으로 인해 다운 밀링 중에 밀링 커터가 공작물에 작용하고 이송 방향의 분력이 이송 방향과 동일하여 공작물 테이블이 쉽게 발생합니다. 무너지다. 간헐적인 움직임이 발생하여 칼이 두드리는 현상이 발생합니다. 다운 밀링의 경우 커터 날이 절단을 시작할 때 단단한 표면에 부딪혀 커터가 파손됩니다. 그러나 상향 밀링 칩이 얇은 것에서 두꺼운 것으로 바뀌기 때문에 공구는 초기 절삭 중에 가공물과 건식 마찰을 일으키기 쉽고 이로 인해 공구의 칩 고착과 가장자리 치핑이 악화됩니다. 티타늄 합금을 원활하게 밀링하려면 일반 표준 밀링 커터에 비해 경사각을 줄이고 여유각을 늘려야 한다는 점도 주의해야 합니다. 밀링 속도는 낮아야 합니다. 날카로운 톱니 밀링 커터를 사용하고 삽 톱니 밀링 커터는 사용하지 마십시오.

태핑

티타늄 합금 제품을 태핑할 때 칩이 작고 블레이드와 가공물과 결합하기 쉬워 표면 거칠기가 크고 토크가 높습니다. 부적절한 탭 선택과 태핑 중 부적절한 작동은 쉽게 가공 경화, 극도로 낮은 처리 효율성 및 가끔 탭 파손을 초래할 수 있습니다.

올바른 나사로 점프 나사 탭을 우선시해야합니다. 톱니 수는 표준 탭보다 적어야 하며 일반적으로 2~3개입니다. 절단 테이퍼 각도는 커야 하며 테이퍼 부분은 일반적으로 3~4나사 길이입니다. 칩 제거를 용이하게 하기 위해 절단 원뿔에 음의 경사각을 연삭할 수도 있습니다. 탭 강성을 높이려면 짧은 탭을 사용해 보십시오. 탭과 가공물 사이의 마찰을 줄이기 위해서는 탭의 역 테이퍼 부분이 표준보다 적절하게 커야 합니다.

리밍

티타늄 합금 리머 가공 시 공구 마모가 심각하지 않으며, 초경강 리머와 고속도강 리머를 모두 사용할 수 있습니다. 카바이드 리머를 사용할 때는 리머가 부서지는 것을 방지하기 위해 드릴링과 유사한 공정 시스템 강성을 채택해야 합니다. 티타늄 합금을 리머 가공할 때 발생하는 가장 큰 문제는 리머 가공의 마무리가 좋지 않다는 것입니다. 리머 블레이드의 폭은 숫돌로 좁혀 블레이드가 구멍 벽과 접착되는 것을 방지해야 합니다. 그러나 충분한 강도가 확보되어야 합니다. 일반적으로 블레이드 폭은 0.1~0.15mm입니다. 또한.

절삭날과 교정 부품 사이의 전환점은 부드러운 호여야 합니다. 마모 후 시간에 맞춰 연마해야 하며 각 톱니의 호 크기가 일정해야 합니다. 필요한 경우 교정 부품의 후면 테이퍼를 늘릴 수 있습니다.

교련

티타늄 합금을 드릴링하는 것은 어렵고 가공 공정 중에 소손 및 드릴 파손이 자주 발생합니다. 이는 주로 드릴 비트의 날카로움 불량, 시기적절한 칩 제거, 냉각 불량, 공정 시스템의 강성 불량 등 여러 가지 이유에 기인합니다. 따라서 티타늄 합금을 드릴링할 때는 합리적인 드릴 비트 날카로움, 큰 정점 각도, 외부 가장자리 경사각 감소, 외부 가장자리 릴리프 각도 증가 및 표준 드릴 비트의 2~3배 증가된 백 테이퍼에 주의를 기울여야 합니다. 공구를 자주 후퇴시키고 칩의 모양과 색상에 주의하면서 칩을 즉시 제거하십시오. 드릴링 중에 칩이 깃털 모양으로 나타나거나 색상이 변하는 경우 드릴 비트가 무뎌졌음을 나타내며 도구를 시간에 맞춰 교체하고 날카롭게 해야 함을 나타냅니다.

드릴링 다이는 작업대에 고정되어야 하며, 드릴링 다이의 안내 표면은 가공 표면에 가까워야 하며, 짧은 드릴 비트를 최대한 사용해야 합니다. 주목할 만한 또 다른 문제는 수동 공급을 사용할 때 드릴 비트가 구멍에서 전진하거나 후퇴해서는 안 된다는 것입니다. 그렇지 않으면 드릴 가장자리가 가공된 표면에 마찰되어 작업이 경화되고 드릴 비트가 무뎌지게 됩니다.

연마

티타늄 합금 부품을 연삭할 때 흔히 발생하는 문제는 칩이 붙어서 연삭 휠이 막히거나 부품 표면이 타는 것입니다. 그 이유는 티타늄 합금의 열전도율이 낮아 연삭 영역의 온도가 높아져 티타늄 합금과 연마재 사이의 결합, 확산 및 강한 화학 반응이 발생하기 때문입니다. 끈끈한 칩과 연삭 휠이 막히면 연삭 비율이 크게 감소합니다. 확산 및 화학 반응의 결과로 가공물이 연삭 표면에서 연소되어 부품의 피로 강도가 감소합니다. 이는 티타늄 합금 주물을 연삭할 때 더욱 분명해집니다.

이 문제를 해결하기 위해 취한 조치는 다음과 같습니다.

적절한 연삭 휠 재료인 녹색 실리콘 카바이드 TL을 선택하십시오. 약간 낮은 연삭 휠 경도: ZR1.

티타늄 합금 재료 가공의 전반적인 효율성을 향상시키기 위해서는 공구 재료, 절삭유 및 가공 공정 매개변수 측면에서 티타늄 합금 재료의 절단을 제어해야 합니다.