Processo di taglio di precisione TC11 in lega di titanio

Tuttavia, poiché la lega di titanio ha un piccolo coefficiente di deformazione di taglio (il coefficiente di deformazione è inferiore o vicino a 1), il processo di taglio del truciolo sulla faccia del rastrello aumenta il percorso di conflitto di scorrimento, che accelera l'usura dell'utensile; nel frattempo, la temperatura di taglio è alta, la forza di taglio è grande e l'aspetto dello strato di inquinamento degenerato si verifica perché lavorazione del titanio ha una grande attività chimica ed è suscettibile di avere una feroce reazione chimica con varie impurità di gas, come O, N, H, C, ecc., Che invade lo strato superficiale di taglio della lega di titanio, causando la durezza e la fragilità della superficie strato da aumentare. Altri hanno ancora la composizione dello strato superficiale duro TCI e TiN; ad alta temperatura, lo strato superficiale è organizzato con uno strato α e uno strato di infragilimento da idrogeno e altri strati di inquinamento trasformati esternamente. Formazione di strati superficiali irregolari, concentrazione parziale delle sollecitazioni, ridotta resistenza alla fatica delle parti, gravi danni al processo di taglio e comparsa di scheggiature, scheggiature e spargimenti; grande affinità. Durante il taglio, trucioli di titanio e superfici di taglio È facile mordere con i dati dell'utensile e si verifica un aspetto grave del coltello appiccicoso, che porta a una grave usura dell'incollaggio; e le carenze come l'instabilità della disposizione della lega di titanio portano molte difficoltà al taglio, in particolare il taglio fine, quindi è anche chiamato metallo di lavorazione scomodo. Pertanto, la discussione tecnica sulla lavorazione a taglio fine delle leghe di titanio è una questione che deve essere affrontata con urgenza.

L'alloggiamento del tubo di scappamento (come mostrato nella Figura 1) è una parte funzionale chiave in un prodotto nella fabbrica dell'autore. Poiché è necessario accettare temperature e pressioni elevate nelle condizioni operative, i suoi requisiti di funzione meccanica sono resistenza alla trazione Rm ≥ 1030MPa, allungamento A ≥9, per soddisfare i suoi requisiti funzionali, nella progettazione del prodotto viene utilizzata la lega di titanio TC11, che è un tipico a parete sottile albero parte tubolare. Dopo la pianificazione dell'ottimizzazione della sua tecnologia di taglio fine, è stato completato il taglio fine della lega di titanio TC11.

1. Caratteristiche di taglio in lega di titanio TC11

La lega di titanio TC11 è una lega di Ti di tipo (α + β). La sua disposizione è composta da una fase α esagonale densamente compatta e una fase β cubica a corpo centrato. Rispetto ad altri metalli, la trama è più significativa e l'anisotropia è più forte, il che porta maggiori difficoltà alla produzione e alla lavorazione delle leghe di titanio. . Le sue caratteristiche del processo di taglio sono le seguenti:

• (1) Elevata forza di taglio e temperatura di taglio elevata. Poiché la lega di titanio ha una bassa densità e un'elevata resistenza, l'avanzamento di taglio ha un grande stress da taglio e un ampio lavoro di deformazione plastica, quindi la forza di taglio è elevata e la temperatura di taglio è elevata.
• (2) Grave incrudimento. Oltre alla deformazione plastica, le leghe di titanio funzionano poco a causa dell'inalazione di ossigeno e azoto ad alte temperature di taglio, della presenza di soluzioni solide nei vuoti e degli effetti contrastanti delle particelle di elevata durezza sull'utensile.
• (3) Coltello a bastoncino semplice. Le leghe di titanio hanno una forte affinità chimica alle alte temperature, insieme a grandi forze di taglio, promuovono ulteriormente l'usura degli utensili.
• (4) L'usura dell'utensile è grave. L'usura divisa è una caratteristica significativa dell'usura degli utensili durante il taglio delle leghe di titanio.

2. Analisi del pezzo

3. Soluzione tecnica

3.1 Strada della tecnologia

La strada tecnica si basa sul principio "prima lo spessore, poi la finitura, all'interno e poi all'esterno" per ridurre la deformazione durante la finitura e migliorare la precisione della lavorazione. Nel processo di produzione di prova iniziale, le strade tecniche sono: tranciatura, lunghezza della macchina, forma di tornitura grezza, perforazione, foratura di sgrossatura, forma di tornitura di precisione, forma di finitura.

La lega di titanio ha scarsa conduttività termica, bassa densità e calore specifico e alta temperatura di taglio; ha una forte affinità chimica con l'utensile, ed è semplice infilare il coltello, rendendo difficile il taglio. Gli esperimenti hanno confermato che maggiore è la resistenza di una lega di titanio, peggiore è la sua lavorabilità. Pertanto, è necessario scegliere leghe dure a base di tungsteno-cobalto con bassa affinità chimica, buona conducibilità termica ed elevata resistenza nella processo di lavorazione.

Il carro di sgrossatura è YG8, il carro di semifinitura è YG6 e il carro di finitura è YG3X. La punta è realizzata con una punta elicoidale in carburo cementato (carburo cementato YG6).

3.2 In dubbio

• (1) Quando si utilizza una punta elicoidale in lega dura per la perforazione, la temperatura di taglio è adeguatamente elevata, la punta del trapano è gravemente usurata e lo stress termico del processo di lavorazione è direttamente influenzato, il che influisce direttamente sulla precisione della successiva finitura.
• (2) Il pezzo ha una grande deformazione e la dimensione della lavorazione è difficile da controllare.
• (3) La condizione di fuori coassialità è grave, il tasso qualificato del pezzo è basso e il tasso qualificato uniforme è solo del 50%.
• (4) La potenza di produzione non è elevata, l'usura dell'utensile è elevata e il costo di produzione è elevato.

3.3 Piano di trattamento

3.3.1 Scegli lo strumento giusto da zero

Dopo aver studiato i dati e il processo di lavorazione, si è deciso di utilizzare la punta a macchina Kenner HTS-C (punta a getto di aspirazione) per la foratura; questa punta può fornire un potente raffreddamento ed è dotata di inserti in lega dura con rivestimento PVD indexabile e scanalature per trucioli e punte in metallo duro. Dopo gli esperimenti, la punta utilizza inserti KC720 e KC7215 (inserti anteriori e posteriori) specializzati in materiali difficili da lavorare per forare leghe di titanio. La potenza di uscita è aumentata del 60% e il pezzo dopo la foratura non genera calore e deformazione. Non c'è effetto di stress durante la lavorazione e non c'è inquinamento per l'ambiente circostante, come mostrato nella Figura 2.

3.3.2 Analisi delle cause di deformazione e contromisure

La ragione principale per la deformazione nel processo di lavorazione è perché la lega di titanio organizza lo stress. Nella fase iniziale del processo di produzione di prova, sebbene la tecnologia abbia adottato prima la tecnologia di lavorazione della sgrossatura, quindi della finitura, quindi all'interno e all'esterno, ma non ha considerato completamente gli elementi instabili della disposizione della lega di titanio, formando l'aspetto della deformazione del pezzo e difficile controllare le dimensioni durante la lavorazione. Come ridurre il controllo della deformazione del titanio lavorazione di leghe processo al minimo è un problema difficile.

Dopo ripetuti esperimenti, aggiungiamo un processo di ricottura di invecchiamento dopo la sgrossatura del pezzo. Senza ridurre la funzione meccanica del pezzo, i grani vengono raffinati e quindi si raggiunge la disposizione fine per eliminare lo stress interno e far raggiungere alla disposizione uno stato stabile.

Lo standard di trattamento termico è il seguente: la temperatura di invecchiamento è di 530 e il tempo di mantenimento è di 4 ~ 6 ore. Assicurarsi che Rm≥1030MPa e A≥9%. Dopo diversi lotti di esperimenti, la resistenza alla trazione Rm è superiore a 1030 MPa e l'allungamento A è superiore al 9%.

3.3.3 Ragioni della non coassialità e contromisure

Mirando al basso tasso di qualificazione del pezzo causato dalla scarsa coassialità, un'ulteriore analisi dei dati del pezzo e della tecnologia di lavorazione ha rilevato che il pezzo è un tubo a parete sottile, che è un tipico metallo deformabile e difficile da lavorare. Finché la rigidità di tutti i sistemi tecnici è migliorata, Talent è in grado di gestire efficacemente le sue domande di lavorazione.

• (1) Durante la lavorazione del foro interno, il metodo della fase tecnica è stato ragionevolmente impostato. Il passaggio tecnico con una certa rigidità è stato utilizzato come riferimento di bloccaggio e posizionamento del pezzo, che ha affrontato efficacemente il problema della deformazione del foro interno durante la lavorazione, come mostrato in Figura 3.
• (2) Nel processo di lavorazione del cerchio esterno, viene adottato un metodo meccanico di riempimento del materiale antivibrante, ovvero durante il processo di tornitura semilavorato del pezzo, la parte di bloccaggio viene riempita con un tampone rigido per evitare la deformazione del pezzo; il foro interno del pezzo è riempito con materiale morbido Il tubo di gomma flessibile o il materiale espanso lo fa adattarsi alla sua parete interna durante il processo di lavorazione e quindi raggiunge l'effetto di aggiungere rigidità al pezzo, come mostrato nella Figura 4.
• (3) Al fine di garantire la coassialità del pezzo, una serie di sovraposizionamenti infissi è stato pianificato durante il processo di finitura finale per migliorare la rigidità del pezzo, come mostrato nella Figura 5.

 Quindi, la coassialità del pezzo è scarsa. Pertanto, nella progettazione dell'attrezzatura, al fine di garantire la rigidità del pezzo, è stato utilizzato un dispositivo di sovra-posizionamento. Non solo tutti i fori interni del pezzo sono stati utilizzati come riferimento di posizionamento, sebbene l'aspetto del posizionamento si sia verificato in teoria, ma in pratica ha soddisfatto pienamente le esigenze del pezzo. . Vedere la Figura 6.

Sulla base delle caratteristiche sopra menzionate della lega di titanio TC11 durante il processo di taglio e del meccanismo che la lega è difficile da tagliare, e in relazione ai metodi di lavorazione e all'esperienza di dati difficili da lavorare nella pratica di produzione, la tecnologia di lavorazione del taglio la strada è stata disegnata fin dall'inizio come segue: estremità tagliente- —Foratura—Interno ed esterno dell'auto grezza—Esame dell'invecchiamento e delle funzioni meccaniche—Car benchmark—Foro interno dell'auto semilavorata, Foro grande dell'auto semilavorata— Forma interna dell'auto finita—Forma dell'auto semilavorata ——Direttore generale Ping, estremità piccola dell'auto fine——Forma dell'auto fine.

L'alloggiamento del tubo di scappamento delle parti in lega di titanio lavorate con questo metodo tecnico soddisfa pienamente i requisiti di pianificazione e il tasso qualificato delle parti raggiunge oltre il 98%. Il problema della deformazione di taglio fine della lega di titanio è affrontato efficacemente.

4.Conclusion

La lega di titanio ha una scarsa lavorabilità, quindi come migliorare e migliorare la sua lavorabilità è un problema difficile. Questo articolo analizza i metodi tecnici di taglio del guscio del tubo di scappamento delle parti in lega di titanio, completa il taglio fine delle parti in lega di titanio e gestisce efficacemente le difficoltà di lavorazione come la deformazione della tornitura e l'usura degli utensili delle parti cilindriche a parete sottile in lega di titanio TC11. Con un'ulteriore conoscenza e comprensione della tecnologia di lavorazione delle parti in lega di titanio a parete sottile, ha accumulato una certa esperienza per la futura lavorazione di parti in lega di titanio.

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