Jul 31, 2026

Kaedah Kawalan untuk Pemesinan Bahagian Struktur Aloi Titanium

Tinggalkan pesanan

Control Methods for Machining Titanium Alloy Structural Parts1

Faktor utama yang mempengaruhi pemesinan tegar lemahaloi titaniumstruktur termasuk: ketegaran mesin, pilihan alat pemotong, parameter proses, dan penyejukan yang berkesan. Semasa pemesinan, faktor-faktor ini berinteraksi dan mempengaruhi antara satu sama lain, dan pengumpulan ralat ubah bentuk boleh menyebabkan bahagian tegar yang lemah yang dimesin keluar daripada toleransi, menjadikannya sukar untuk mengawal ubah bentuk pemesinan.

1.1 Pemilihan Alat Mesin
Ketegaran sistem pemotong-lekapan-alat mesin hendaklah baik, kelegaan antara setiap bahagian alatan mesin hendaklah dilaraskan dengan betul dan alir jejari gelendong hendaklah minimum; adalah lebih baik untuk menggunakan peralatan mesin tersebut.

1.2 Pemilihan Alatan Memotong
Penambahbaikan produktiviti pemotongan adalah terutamanya hasil pembangunan dan penggunaan jenis baru bahan alat pemotong. Sejak beberapa dekad yang lalu, alat pemotong telah mencapai kemajuan yang besar, termasuk salutan karbida, seramik, boron nitrida padu dan berlian polihabluran. Ini berkesan untuk pemesinan besi tuang, keluli dan aloi suhu-tinggi. Walau bagaimanapun, tiada alat yang boleh meningkatkan kebolehmesinan aloi titanium kerana bahan alat pemotong untuk aloi titanium perlu mempunyai sifat yang sangat penting, termasuk: 1) kekerasan panas yang baik untuk menahan tekanan tinggi; 2) kekonduksian terma yang baik untuk mengurangkan kecerunan terma dan kejutan haba; 3) inertness kimia yang baik untuk mengurangkan kecenderungan untuk bertindak balas dengan titanium; 4) keliatan yang baik dan rintangan keletihan untuk menyesuaikan diri dengan proses pembahagian cip. Dalam hampir semua proses pemesinan aloi titanium, alat karbida bersimen tungsten karbida (WC/Co) dianggap mempunyai prestasi terbaik. Sesetengah ujian menunjukkan bahawa semua alat karbida bersalut mempunyai kadar haus yang lebih tinggi daripada alat yang tidak bersalut. Walaupun kualiti alatan seramik moden telah bertambah baik dan ia semakin digunakan untuk mesin yang sukar-untuk-memotong bahan, terutamanya aloi bersuhu tinggi-(seperti aloi-berasaskan nikel), disebabkan kekonduksian terma yang lemah, keliatan patah yang rendah dan tindak balas dengan{15} keluli karbida tinggi, ia tidak digantikan{15} tinggi. Bahan alat pemotong superhard (boron nitrida padu dan berlian polihabluran) mempunyai kadar haus yang rendah apabila pemesinan aloi titanium, sekali gus menunjukkan prestasi yang baik.

1.3 Cecair Memotong
Aloi titanium mempunyai kelebihan seperti kekuatan tinggi, rintangan pengoksidaan dan rintangan suhu-tinggi. Sambil memenuhi keperluan untuk-penggunaan berprestasi tinggi, mereka juga memberikan banyak cabaran untuk pemprosesan pemotongan. Apabila memotong aloi titanium, untuk mengurangkan suhu pemotongan, sejumlah besar cecair pemotong yang didominasi-penyejuk harus dituangkan ke dalam kawasan pemotongan untuk membawa haba dari pinggir pemotongan dan membuang cip, dengan itu mengurangkan daya pemotongan. Oleh itu, keperluan untuk memotong bendalir adalah kekonduksian terma yang tinggi, kapasiti haba yang besar, kadar aliran cepat, dan isipadu aliran yang besar. Kaedah penyejukan terbaik ialah-penyejukan tekanan tinggi, dengan kadar aliran bendalir pemotongan tidak kurang daripada 15–20 L/min. Cecair pemotong yang biasa digunakan biasanya terdiri daripada tiga jenis: larutan air atau alkali,{11}berasaskan air larutan minyak larut dan bukan{12}}air{13}}larutan minyak.

2. Kesukaran dalam Pemesinan Komponen Struktur Aloi Titanium

2.1 Suhu Pemotongan Tinggi
Oleh kerana aloi titanium mempunyai kekonduksian haba yang rendah (kira-kira 1/3 hingga 1/6 daripada keluli), suhu pemotongan yang tinggi mudah berlaku semasa pemesinan. Di bawah keadaan yang sama, haba pemotongan yang dijana semasa pemesinan aloi titanium adalah lebih daripada dua kali ganda yang dihasilkan apabila pemesinan keluli yang sama, dan haba yang dijana semasa pemesinan sukar untuk dilesapkan melalui bahan kerja. Aloi titanium mempunyai kapasiti haba tentu yang rendah, jadi suhu tempatan meningkat dengan cepat semasa pemesinan, yang boleh menyebabkan suhu hujung alat menjadi terlalu tinggi, mengakibatkan haus alat yang teruk dan juga terbakar.

2.2 Rintangan Keratan Tinggi
Daya pemotongan semasa pemesinan aloi titanium adalah kira-kira setara dengan semasa memotong keluli, jadi tenaga yang digunakan semasa pemesinan adalah sama atau lebih rendah sedikit daripada itu untuk keluli. Walau bagaimanapun, apabila pemesinan aloi titanium, tegasan berhampiran tepi pemotongan utama adalah sangat tinggi. Ini mungkin kerana kawasan sentuhan cip pada muka rake apabila memotong aloi titanium biasanya sangat kecil (kira-kira 1/3 daripadanya apabila memotong keluli dalam keadaan yang sama). Tegasan pemotongan yang lebih tinggi boleh menyebabkan bahan kerja menghasilkan hasil semasa pemesinan, mengakibatkan ketidakkonsistenan dalam dimensi bahan kerja yang dimesin.

2.3 Getaran dalam Struktur Tegar Lemah
Getaran adalah isu penting yang mesti diatasi apabila pemesinan bahagian aloi titanium dengan ketegaran yang lemah, terutamanya semasa penamat. Modulus anjal yang sangat rendah aloi titanium adalah punca utama getaran semasa pemotongan. Di bawah daya pemotongan, ubah bentuk aloi titanium adalah dua kali ganda daripada keluli karbon. Lantunan antara rusuk alat dan permukaan mesin menyebabkan geseran yang menghasilkan getaran, serta suhu pemotongan yang tinggi. Daya pemotongan dinamik yang sangat tinggi apabila pemesinan aloi titanium sebahagiannya menyebabkan getaran, dan nilainya boleh melebihi 30% daripada daya statik. Ini disebabkan oleh proses ricih plastik dalam pembentukan cip aloi titanium. Hasil daripada getaran pemotongan, adalah sukar untuk kualiti permukaan bahan kerja aloi titanium yang digiling untuk memenuhi keperluan ketepatan.

 

 

 

Hantar pertanyaan