Basé sur la compréhension du mécanisme d'usinage de l'alliage de titane et sur l'expérience passée, le principal savoir-faire en matière de processus d'usinage de l'alliage de titane est le suivant :
(1) Utilisez des plaquettes à géométrie angulaire positive pour réduire les forces de coupe, la chaleur de coupe et la déformation de la pièce.
(2) Maintenir une avance constante pour éviter le durcissement de la pièce, l'outil doit toujours être en état d'avance pendant le processus de coupe et la dépouille radiale ae doit être de 30 % du rayon lors du fraisage.
(3) Utilisez un fluide de coupe haute pression à haut débit pour assurer la stabilité thermique du processus d'usinage, afin d'éviter la dénaturation de la surface de la pièce et les dommages à l'outil dus à la température élevée.
(4) Gardez le bord de la plaquette affûté, les outils émoussés sont à l'origine d'une accumulation de chaleur et d'une usure, ce qui peut facilement conduire à une défaillance de l'outil.
(5) Usiner le titane dans son état le plus mou possible, car le matériau devient plus difficile à usiner après durcissement, et le traitement thermique améliore la résistance du matériau et augmente l'usure de l'insert.
(6) Utilisez un grand rayon de pointe ou une coupe chanfreinée pour insérer autant de tranchant que possible dans la coupe. Cela réduit les forces de coupe et la chaleur en chaque point et évite les cassures localisées. Lors du fraisage d'alliages de titane, la vitesse de coupe de chaque paramètre de coupe a le plus grand impact sur la durée de vie de l'outil, suivie par la dépouille radiale (profondeur de fraisage).
De la lame pour résoudre les problèmes de traitement du titane
L'usure des rainures des inserts d'usinage en alliage de titane se situe à l'arrière et à l'avant dans le sens de la profondeur de coupe dans l'usure locale, elle est souvent due à la couche durcie laissée par le traitement précédent. La réaction chimique et la diffusion entre l'outil et le matériau de la pièce à une température d'usinage supérieure à 800 degrés sont également l'une des raisons de la formation d'usure des rainures. Parce que dans le processus d'usinage, les molécules de titane de la pièce à usiner devant l'insert s'accumulent, lors du « soudage » à haute pression et à haute température avec l'arête de coupe, la formation d'une tumeur de copeau. Lorsque le placage de copeaux se détache du bord de coupe, il entraîne le revêtement en carbure de la plaquette. L'usinage du titane nécessite donc des matériaux et des géométries de plaquette spéciaux.
Construction d'outils pour l'usinage du titane
Le point central de l’usinage du titane est la chaleur, et de grandes quantités de fluide de coupe à haute pression doivent être pulvérisées sur le tranchant de manière précise et en temps opportun pour éliminer rapidement la chaleur. Il existe des configurations de fraises uniques sur le marché spécifiquement pour l'usinage du titane.
Commencer par des méthodes d’usinage spécifiques
- Tournant
Produits en alliage de titane tournant, facile à obtenir une bonne rugosité de surface, l'écrouissage n'est pas grave, mais la température de coupe est élevée, usure rapide de l'outil. Pour ces caractéristiques, l'outil principal, les paramètres de coupe doivent prendre les mesures suivantes :
Matériau de l'outil : YG6, YG8, YG10HT sont sélectionnés en fonction des conditions existantes de l'usine.
Paramètres de géométrie de l'outil : angles avant et arrière de l'outil appropriés, meulage de la pointe.
Vitesse de coupe inférieure, avance modérée, profondeur de coupe plus profonde, refroidissement adéquat, la pointe de l'outil ne peut pas être plus haute que le centre de la pièce lors du tournage cylindrique, sinon il est facile d'attacher l'outil, de tourner finement et de tourner à paroi mince. Pièces, l'angle de déviation principal de l'outil doit être grand, généralement 75 ~ 90 degrés.
- Fraisage
Le fraisage de produits en alliage de titane est plus difficile que le tournage, car le fraisage est une coupe intermittente et les copeaux sont faciles à lier au tranchant. Lorsque les dents des copeaux collants sont à nouveau coupées dans la pièce, les copeaux collants sont touchés et pris. un petit morceau de matériau de l'outil de coupe, formant un bord écaillé, ce qui réduit considérablement la durabilité de l'outil.
Mode de fraisage : adoptez généralement un fraisage en douceur.
Matériau de l'outil : acier rapide M42.
Le traitement général de l'acier allié n'est pas utilisé pour le fraisage en douceur, en raison de la vis de la machine-outil, du jeu des écrous, du fraisage en douceur, de la fraise agissant sur la pièce, dans le sens de la direction d'alimentation de la force et dans la même direction de l'alimentation, facile pour faire en sorte que la table de la pièce produise des fluctuations de jeu, ce qui entraîne un couteau. Pour le fraisage vers l'avant, les dents de la fraise commencent à couper la peau dure et entraînent la rupture de l'outil. Cependant, étant donné que les copeaux de fraisage inversés sont fins à épais, lors de la coupe initiale dans l'outil, il est facile de sécher la friction avec la pièce, aggravée par l'outil de copeaux collants et d'écaillage. Afin de faciliter le fraisage de l'alliage de titane, il convient également de noter que par rapport à la fraise standard générale, l'angle avant doit être réduit et l'angle arrière doit être augmenté. La vitesse de fraisage doit être faible, dans la mesure du possible, en utilisant une fraise à dents pointues, évitez l'utilisation d'une fraise à dents plates.
- Tapotement
Taraudage de produits en alliage de titane, car les copeaux sont fins, faciles à lier avec le tranchant et la pièce à usiner, ce qui entraîne une grande valeur de rugosité de la surface traitée, le couple est important. La sélection du robinet de taraudage et un fonctionnement incorrect sont très faciles à provoquer un durcissement du traitement, l'efficacité du traitement est extrêmement faible et le phénomène de rupture du robinet.
Il faut privilégier l'utilisation d'un taraud saut en place, le nombre de dents doit être inférieur au taraud standard, généralement 2 à 3 dents. L'angle du cône de coupe doit être grand et faire partie de la longueur générale du filetage de 3 à 4 boucles. Afin de faciliter l'élimination des copeaux, la partie du cône de coupe avec une inclinaison négative peut également être meulée. Essayez d'utiliser un coup court pour augmenter la rigidité du robinet. La partie conique inversée du taraud doit être suffisamment plus grande que la partie standard pour réduire la friction entre le taraud et la pièce.
- Alésage
L'usure des outils d'alésage en alliage de titane n'est pas grave, l'utilisation d'alésoirs en carbure et en acier rapide peut l'être. Lorsque vous utilisez des alésoirs en carbure, suivez un processus similaire à la rigidité du système de perçage pour empêcher l'alésoir de s'écailler. Trous d'alésage en alliage de titane lorsque le problème principal est la finition du trou alésé n'est pas bonne, il faut utiliser une largeur de bande de bord d'alésoir étroite pour réparer la pierre à huile, afin d'éviter le bord de la bande et la liaison de la paroi du trou, mais pour assurer une résistance suffisante, le général une largeur de bord de 0,1 ~ 0,15 mm est bonne.
Le tranchant et la partie d'étalonnage du transfert doivent être un arc lisse, l'usure doit être rectifiée en temps opportun et nécessiter une taille d'arc de dents cohérente ; si nécessaire, on peut augmenter la partie calibrage du cône inversé.
- Forage
Le forage en alliage de titane est plus difficile, souvent en cours de phénomène de brûlure et de foret cassé. Cela est principalement dû à un mauvais affûtage des forets, à un retrait tardif des copeaux, à une mauvaise rigidité du système de refroidissement et de traitement, ainsi qu'à d'autres raisons. Par conséquent, dans le processus de perçage en alliage de titane, il faut prêter attention à un affûtage raisonnable des forets, à un grand angle supérieur, à réduire le bord extérieur de l'angle avant, à augmenter le bord extérieur de l'angle arrière, le cône inversé ajouté au foret standard 2 à 3 fois. . Renvoyez l'outil avec diligence et retirez les copeaux à temps, faites attention à la forme et à la couleur des copeaux. Si les copeaux semblent plumeux ou si la couleur change au cours du processus de perçage, cela indique que le foret est émoussé et doit être affûté à temps en changeant la fraise.
Le moule de forage doit être fixé sur la table de travail, et la surface de guidage du moule de forage doit être proche de la surface de traitement, et le foret court doit être utilisé autant que possible. Un autre problème remarquable est que lors de l'alimentation manuelle, le foret ne doit pas être dans le trou, sinon le bord du foret frotte la surface de traitement, ce qui entraîne un durcissement du traitement, de sorte que le foret s'émousse.
- Affûtage
Un problème courant lors du meulage de pièces en alliage de titane est le colmatage de la meule dû à des copeaux collants et à des brûlures à la surface des pièces. La raison en est que la mauvaise conductivité thermique des alliages de titane génère des températures élevées dans la zone de meulage, ce qui entraîne une liaison, une diffusion et de fortes réactions chimiques entre les alliages de titane et les abrasifs. Les copeaux collants et le colmatage des meules entraînent une diminution significative du taux de meulage et, en raison de la diffusion et de la réaction chimique, la surface de la pièce à usiner est brûlée, entraînant une réduction de la résistance à la fatigue des pièces, ce qui est plus évident lors du meulage de pièces moulées en alliage de titane.
Les mesures prises pour résoudre ce problème sont les suivantes :
Sélection du matériau de meule approprié : carbure de silicium vert TL. dureté de la meule légèrement inférieure : ZR1.
La découpe des matériaux en alliage de titane doit être contrôlée en termes de matériaux d'outils, de fluides de coupe et de paramètres de processus d'usinage afin d'améliorer l'efficacité globale du traitement des matériaux en alliage de titane.
