Depuis la découverte du titane élément en 1790, l'humanité a traversé une centaine d'années d'exploration ardue afin d'obtenir ses performances extraordinaires. Ce n'est qu'en 1910 que l'humanité a produit le titane en métal, mais la route vers l'application d'alliages de titane était pleine de hauts et de bas, et ce n'est qu'en 1951, 40 ans plus tard, que la production industrialisée a finalement été réalisée. L'alliage de titane a les caractéristiques d'une résistance spécifique élevée, d'une résistance à la corrosion, d'une résistance à haute température et d'une résistance à la fatigue, etc. Son poids n'est que de 60% d'acier, mais sa résistance est plus élevée que l'acier en alliage. Par conséquent, les alliages de titane sont de plus en plus largement utilisés dans l'aviation, l'aérospatiale, l'équipement de production d'électricité, l'énergie nucléaire, l'expédition, l'industrie chimique et les équipements médicaux.
Cependant, le traitement des alliages de titane est une tâche très difficile. Les quatre caractéristiques des alliages de titane, telles que la faible conductivité thermique, le durcissement sévère d'usinage, la haute affinité avec les outils et la petite déformation plastique, sont les raisons essentielles pour lesquelles ils sont difficiles à machine. La conductivité thermique de l'alliage de titane n'est qu'environ 16% de l'acier 45 #, et il est difficile de mener la chaleur générée dans le traitement dans le temps, ce qui conduit à une température élevée du bord localement localement, et déclenche facilement l'usure de diffusion de l'outil. Dans le même temps, le phénomène de durcissement de l'usinage de l'alliage de titane est également très grave, et l'affinité de l'outil est élevée, il est facile de se lier avec le carbure cimenté contenant du titane, exacerbant l'usure de l'outil. De plus, la déformation plastique de l'alliage de titane est petite, environ la moitié du module d'élasticité de 45 acier, de sorte que la récupération élastique est grande, la friction est grave et la pièce est également sujette à la déformation de serrage.
Pour les difficultés d'usinage de l'alliage de titane, nous pouvons prendre le savoir-faire le processus suivant:
Premièrement, les inserts avec une géométrie d'angle positif sont utilisés pour réduire les forces de coupe, couper la chaleur et la déformation de la pièce. Cette conception d'insertion peut mieux s'adapter aux caractéristiques d'usinage des alliages de titane et améliorer l'efficacité et la qualité de l'usinage.
Deuxièmement, un flux constant est maintenu pour éviter le durcissement de la pièce. Dans le processus de coupe, l'outil doit toujours être à l'état d'alimentation et le projet radial doit être de 30% du rayon lors du fraisage. Cela garantit la stabilité du processus de coupe et réduit le durcissement de la pièce.
Troisièmement, l'utilisation du liquide de coupe à haute pression à haute pression pour assurer la stabilité thermique du processus d'usinage. Le fluide de coupe peut enlever la chaleur générée dans le processus de coupe dans le temps, empêchant la surface de la pièce d'être dénaturée et l'outil d'être endommagé en raison de la température élevée.
Quatrièmement, gardez le bord de la lame tranchant. Les outils de coupe terne sont la cause de la collecte et de l'usure de la chaleur, conduisant facilement à la défaillance de l'outil. Par conséquent, il est nécessaire de vérifier et de remplacer régulièrement la lame pour assurer la netteté du bord.
Cinquièmement, les alliages de titane machine dans leur état le plus doux possible. Les matériaux en titane durcis deviennent plus difficiles à machines, alors machine le matériau dans son état le plus doux pour améliorer l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de l'outil.
Sixièmement, utilisez un grand rayon de pointe ou une coupe de chanfrein pour mettre autant de pointe dans la coupe que possible. Cela réduit les forces de coupe et la chaleur à chaque point et empêche la rupture localisée. Lors du moulage des alliages de titane, la vitesse de coupe a le plus grand impact sur la durée de vie de l'outil, avec un projet radial (profondeur de fraisage) en deuxième position.
En plus du savoir-faire de processus ci-dessus, nous pouvons également partir de la lame pour résoudre les problèmes d'usinage en titane. L'usure de la rainure d'insert qui se produit pendant l'usinage en titane est causée par la couche durcie laissée par la pré-macarisation. La réaction chimique et la diffusion entre l'outil et le matériau de la pièce se produisent lorsque la température d'usinage dépasse 800 degrés, ce qui est également l'une des raisons de la formation de l'usure des rainures. L'usinage en titane nécessite donc des matériaux d'insert spéciaux et des géométries à faire face.
Les structures d'outils adaptées à l'usinage en titane doivent se concentrer sur le transfert de chaleur. De grandes quantités de liquide de coupe à haute pression doivent être pulvérisées sur le tranchant de manière opportune et précise afin d'éliminer rapidement la chaleur. Il existe des structures uniques de fraises sur le marché qui sont spécialement conçues pour l'usinage en titane qui répondent à ce besoin.
En termes de méthodes d'usinage spécifiques, le tournage, le broyage, le taraudage et l'alésage ont tous des caractéristiques et des considérations d'usinage différentes. Par exemple, en tournant l'alliage de titane, il est nécessaire de choisir des matériaux d'outils et des paramètres géométriques appropriés, et d'adopter une vitesse de coupe plus faible et un alimentation modérée; Dans l'alliage de titane de fraisage, utilisez généralement la méthode de fraisage lisse et choisissez des matériaux outils appropriés et une géométrie; En tapant, il est nécessaire de donner la priorité à l'utilisation d'une à la place du robinet de saut et de faire attention à la sélection du cône et au mode de fonctionnement; En alésage, il est nécessaire de choisir le matériau de réhabilitation approprié et de prendre le rotage, de choisir le bon matériau de réhabilitation et de prendre des mesures de processus appropriées pour améliorer la qualité de traitement.
Pour résumer, bien que le traitement de l'alliage de titane soit plein de défis, tant que nous avons maîtrisé le bon savoir-faire des processus et choisissez les outils et les méthodes de traitement appropriés, nous serons en mesure d'obtenir une efficacité élevée et un traitement de haute qualité.
