Teknologi Pemotongan Dan Pemesinan Bahan Paduan Titanium

Bahan paduan titanium banyak digunakan di bidang dirgantara karena sifatnya yang sangat baik seperti kekuatan spesifik yang tinggi, kepadatan rendah, ketahanan korosi dan ketahanan suhu tinggi. Namun, karena karakteristik paduan titanium seperti konduktivitas termal yang kecil, modulus elastisitas yang rendah, dan aktivitas kimia yang besar, hal ini membuat bahan paduan titanium dalam proses pemotongan memiliki suhu yang tinggi, keausan pahat yang serius, dll., yang mempengaruhi pemesinan. efisiensi paduan titanium, jadi bagaimana meningkatkan efisiensi pemotongan paduan titanium selalu menjadi kebutuhan mendesak untuk memecahkan masalah dalam industri dirgantara.

1 Karakteristik bahan paduan titanium dan kinerja pemrosesan

(1) kekuatan spesifik tinggi: kepadatan paduan titanium kecil, kekuatan tinggi, kekuatannya lebih besar dari kekuatan baja.

(2) konduktivitas termal yang buruk: konduktivitas termal paduan titanium, koefisien konduktivitas termal kecil, sulit untuk mentransfer panas dari zona chip, menghasilkan suhu yang lebih tinggi pada ujung tombak alat, pisau memiliki efek abrasif yang kuat, mengurangi ketahanan alat.

(3) sifat kimia aktif: paduan titanium pada suhu tinggi, dan udara dalam O, N, H dan unsur-unsur lain dari reaksi kimia membentuk lapisan pengerasan kerja, sehingga kesulitan pemotongan dan pemesinan; pada saat yang sama, paduan titanium dalam pemrosesan bahan perkakas mudah diproduksi dan afinitasnya, terjadinya fenomena adhesi dan difusi, yang mengakibatkan percepatan keausan perkakas.

(4) Modulus elastisitas kecil: benda kerja memantul selama proses pemotongan, mudah menyebabkan keausan bagian belakang pahat dan deformasi benda kerja.

(5) ketahanan korosi: permukaan paduan titanium di bawah 550 derajat mudah membentuk film oksida padat, sehingga tidak mudah teroksidasi lebih lanjut, atmosfer, air laut, uap dan beberapa media asam, alkali, garam memiliki ketahanan korosi yang tinggi [1].

2 Prinsip dasar pemotongan bahan paduan titanium

Dalam proses pemesinan, material pahat yang dipilih, geometri pahat, dan parameter pemotongan akan mempengaruhi efisiensi dan keekonomian pemotongan dan pemrosesan paduan titanium, prinsip pemrosesannya adalah sebagai berikut.

2.1 Bahan alat

Bahan perkakas merupakan faktor penting yang mempengaruhi proses pemotongan, sehingga sedapat mungkin memilih kekerasan bahan perkakas yang baik dan tahan aus, seperti perkakas karbida, perkakas berlapis dan perkakas baja kecepatan tinggi, dll., Gambar 1 untuk perkakas karbida dan perkakas berlapis.

2.2 Sudut geometri alat

Saat memotong material yang sulit dikerjakan, sudut geometri pahat yang sesuai membantu memberikan pengaruh penuh pada kinerja pemotongan pahat dan meningkatkan efisiensi pemotongan. Ada tiga zona deformasi saat memotong paduan titanium, seperti yang ditunjukkan pada Gambar.

(1) Zona deformasi dasar I: deformasi besar, gaya potong, dan panas pemotongan terutama berasal dari wilayah ini. Dengan menjaga ujung tombak tetap tajam dan transisi busur ujung pisau, dll., koefisien gesekan dan suhu pemotongan selama pemesinan paduan titanium dikurangi untuk menghindari serpihan yang menempel dan terkelupas.

(2) Zona gesekan dan deformasi II antara serpihan dan permukaan depan: secara langsung mempengaruhi keausan permukaan depan pahat. Dengan memilih sudut depan yang lebih kecil untuk menambah panjang chip dan muka pahat depan, keausan muka pahat depan berkurang.

(3) Permukaan benda kerja telah dikerjakan dan zona deformasi keausan permukaan belakang III: dampak yang lebih besar pada pengerasan kerja dan keausan permukaan belakang pahat. Dengan memilih sudut belakang yang lebih besar untuk mengurangi gesekan antara permukaan pahat belakang dan permukaan mesin.

2.3 Parameter pemotongan

Kecepatan potong pada umur pahat Besar, semakin tinggi kecepatan potong, semakin tinggi suhu ujung tombak, jadi pilihlah pemotongan kecepatan rendah; pada saat yang sama, kedalaman pemotongan memiliki pengaruh yang lebih kecil terhadap umur pahat, sehingga kekakuan komponen dan perkakas mesin memungkinkan kondisi tersebut, penggunaan kedalaman pemotongan yang lebih besar.

2.4 Pendingin

Panas bilah dapat dihilangkan dan menghilangkan serpihan, mengurangi suhu pemotongan, secara efektif meningkatkan produktivitas dan meningkatkan kualitas permukaan bagian yang diproses. Cairan pemotongan umum memiliki tiga kategori, yaitu larutan air atau larutan basa, larutan minyak larut dalam air, dan larutan minyak tidak larut dalam air [2].

3 Proses pemotongan bahan paduan titanium

3.1 Berputar

Paduan titanium mudah dibubut untuk mendapatkan kekasaran permukaan yang baik, pengerasan kerja tidak serius, tetapi suhu pemotongan tinggi, keausan pahat cepat. Untuk karakteristik pembubutan paduan titanium ini, perhatian harus diberikan pada masalahnya: (1) parameter pembubutan coba pilih pemotongan kecepatan rendah, kedalaman pemotongan besar. Untuk pengerjaan seadanya, kecepatan potong 45 ~ 70 m/mnt, umpan 0.10 ~ 0.15 mm / r; untuk finishing, kecepatan potong 80 ~ 100 m / mnt, feed 0,05 ~ 0,10 mm / r. (2) Gaya penjepitan akhir tidak boleh terlalu besar, mengurangi deformasi bagian yang diproses. (3) Setelah pemesinan, kontur bagian harus dikerjakan kembali sesuai dengan rute perjalanan pahat terakhir untuk menghilangkan deformasi bagian yang disebabkan oleh gaya pemotongan dan memberi jalan pada pahat.

3.2 Penggilingan

Penggilingan paduan titanium lebih sulit daripada pembubutan, karena penggilingan adalah pemotongan yang terputus-putus, dan serpihan mudah terikat dengan ujung tombak, membentuk serpihan, yang sangat mengurangi daya tahan alat. Untuk karakteristik penggilingan paduan titanium ini, perhatian harus diberikan pada hal-hal berikut: (1) umumnya menggunakan penggilingan halus, penggilingan halus ketika kedalaman pemotongan dari besar ke kecil, chip dari tebal ke tipis, dan selalu sisi tipis dari paduan titanium. sisi belakang meninggalkan gigi, chip mudah patah, meningkatkan masa pakai alat. (2) Pengerjaan seadanya berdampak kecil pada kualitas pemesinan, dan sebaiknya memilih kedalaman pemotongan yang besar, pengumpanan kecil, kecepatan rendah; penyelesaian akhir harus mengurangi deformasi pemesinan, meningkatkan kualitas permukaan, dan menggunakan kecepatan lebih tinggi dan kedalaman potong kecil. (3) Setelah pemesinan paduan titanium, lapisan yang mengeras sebesar 0.1 ~ 0.2 mm akan terbentuk pada permukaan pemesinan, sehingga kedalaman pemotongan sekunder harus lebih besar dari {{7 }}.2mm; tunjangan unilateral cadangan seadanya harus lebih besar dari 0,2 mm.

4. Kesimpulan

Makalah ini menggabungkan beberapa hasil penelitian terkini dan pengalaman dalam proses produksi, terutama dari sifat material paduan titanium, alat pemotong, parameter pemotongan dan cairan pendingin serta aspek elaborasi lainnya, merangkum pembubutan paduan titanium, penggilingan biasanya harus memperhatikan masalah dan langkah-langkah proses yang diambil, dan saya berharap rekan-rekan dapat memainkan peran tertentu sebagai referensi.