Резка и обработка титана
Актуальность
Применяются всевозможные виды механической обработки: конструкций и деталей из титановых сплавов: шлифование, точение, сверление, фрезерование, полирование.
Из-за низкой теплопроводности и др. специфических свойств титана, проведение шлифования как завершающей стадии обработки затруднено. Во время шлифовки очень легко могут образовываться прижоги, в поверхностном слое могут возникать дефектные структуры и остаточные напряжения, растяжения, которые существенно влияют на снижение усталостной прочности изделий. Поэтому, шлифование деталей из титана обязательно проводится на пониженных скоростях и в случае необходимости может быть заменено на обработку специальными лезвиями. Шлифование должно проводиться с применением строго регламентированных режимов и проведением последующего контроля поверхности деталей на наличие прижогов и сопровождаться улучшением качества поверхности детали за счет упрочнения пластическим деформированием (ППД).
Сравнительный анализ
Процесс холодной обработки титановых сплавов по трудоемкости в 3−4 раза сложнее, чем обработка углеродистых сталей, и в 5−7 раз — чем обработка алюминия. По информации ММПП «Салют», сплавы титана ВТ5 и ВТ5−1 по сравнению с углеродистой сталью (с 0,45% С), имеют коэффициент относительной обрабатываемости 0,35−0,48, а что касается сплавов ВТ6, ВТ20 и ВТ22 этот показатель еще меньше и составляет 0,22−0,26. Рекомендуется использовать низкую скорость резки, используя большое количество охлаждающей жидкости. Применяются режущие инструменты из наиболее износостойкой быстрорежущей стали, предпочтение отдается твердым сортам сплавов. Скорость резания должна быть уменьшена, по крайней мере, в 3−4 раза, по сравнению с обработкой стали, это особенно важно при работе на станках с ЧПУ.
Фрезерование
Из-за необходимости приложения больших усилий во время механической обработки сплавов титана применяются обычно крупные станки (ФП-7, ФП-27, ФП-9, ВФЗ-М8
Силовые детали
Фрезерование деталей типа «траверса», «балки», «нервюра» требует использования несколько методов. 1) Использование специальных гидравлических или механических копиров на универсально-фрезерных станках. 2) По копирам на копирно-фрезерных гидравлических станках. 3) На станках с ЧПУ типа МА-655С5, ФП-11, ФП-14. 4) С помощью трех-координатных станков с ЧПУ. Целесообразно использовать: специальные сборные фрезы с изменяемым во время обработки углом; фасонные вогнутые и выпуклые фрезы радиационного профиля; концевые фрезы с подведением к цилиндрической поверхности детали плоскости стола под необходимым углом.
Станки
Резка и обработка авиационных материалов проводится на станках, некоторые из которых не имеют аналогов за границей. Например, станок ВФ-33 с ЧПУ (продольно-фрезерный трёх-шпиндельный трёх-координатный) назначение которого одновременная обработка тремя шпинделями панелей, монорельсов, нервюр, балок и других такого рода деталей для тяжелых и легких самолетов.
Станок 2ФП-242 В, имеющий два подвижных портала и ЧПУ (продольно-фрезерный трехшпиндельный четырех-координатный) разработан для обработки габаритных лонжеронов и панелей тяжелых и широкофюзеляжных самолетов. Станок ФРС-1, оснащенный подвижной колонной, горизонтально-фрезерно-расточный, 15-ти координатный с ЧПУ — предназначен для обработки стыковых поверхностей центроплана и крыла широкофюзеляжных самолетов. СГПМ-320, гибкий производственный модуль, в состав которого входят токарный станок, ЧПУ АТ-320, магазин на 13 инструментов, манипулятор автоматический для съема и установки деталей станков ЧПУ. Гибкий производственный комплекс АЛК-250, созданный для производства прецизионных деталей для корпуса гидроагрегатов.
Инструменты
Чтобы обеспечить оптимальные условия резания и высокое качество поверхности деталей, необходимо строгое соблюдение геометрических параметров инструмента из твердых сплавов и быстрорежущих сталей. Резцами с пластинками из твердого сплава ВК8 точат кованые заготовки. Рекомендуются следующие геометрические параметры резцов во время обработки по газонасыщенной корке: главный угол в плане φ1 =45°, вспомогательный угол в плане φ =14°, передний угол γ=0°; задний угол α = 12°.На следующих режимах резания: подача s = 0,5 — 0,8 мм/об, глубина резания t не менее 2 мм, скорость резания v = 25 — 35 м/мин. Чистовое и полу-чистовое непрерывное точение проводится с помощью инструментов из твердых сплавов ВК8, ВК4, ВКбм, ВК6 и др. На глубину резания 1−10 мм, скорость резки составляет v = 40−100 мм/мин, а подача должна составлять s = 0,1−1 мм/об. Могут так же применяться инструменты из быстрорежущей стали (Р9К5, Р9М4К8, Р6М5К5). Для резцов, изготовленных из быстрорежущей стали, разработана следующая геометрическая конфигурация: радиус при вершине r = 1 мм, задний угол α = 10°, φ = 15°. Допустимые режимы резки при точении титана достигаются при глубине резки t = 0,5−3 мм, v = 24−30 м/мин, s <0,2 мм.
Твердые сплавы
Рабочие поверхности фрез изготавливают из твердых сплавов ВК8, ВК6М, ВК4 и быстрорежущих сталей Р6М5К5, Р9К5, Р8МЗК6С, Р9М4К8, Р9К10. Для проведения фрезеровки титана с помощью фрез с пластинами из сплава ВК6М рекомендуется использовать следующий режим резания: t = 2 — 4 мм, v = 80 — 100 м/мин, s =0,08−0,12 мм/зуб.
Сверление
Сверление титана затруднено из-за налипания стружки на рабочую поверхность инструмента и ее набивание в отводящие канавки сверла, что ведёт к повышению сопротивления резанию и быстрому износу режущей кромки. С целью предупреждения этого рекомендуется во время глубокого сверления периодически проводить очистку инструмента от стружки. Применяют свёрла из быстрорежущей стали Р12Р9К5, Р18Ф2, Р9М4К8, Р9К10, Р9Ф5, Ф2К8МЗ, Р6М5К5 и твердого сплава ВК8. При этом рекомендуются следующие параметры геометрии сверл: для угла наклона спиральной канавки 25−30, 2φ0 = 70−80°, 2φ = 120−130°, α = 12−15°, φ = 0−3°.
СОЖ
С целью повышения производительности при обработке титановых сплавов резанием используют жидкости типа РЗ СОЖ-8. Они относятся к галлоидо-содержащим смазывающе-охлаждающим. Охлаждение обрабатываемых деталей проводится методом обильного орошения. Применение содержащих галогениды жидкостей при обработке влечет за собой образование солевой корки на поверхности титановых деталей, которая с учетом нагрева и одновременного действия напряжения может вызвать солевую коррозию. Для предотвращения этого после обработки с применением РЗ СОЖ-8 детали подвергаются облагораживающему травлению, во время которого снимается поверхностный слой толщиной до 0,01 мм. Во время проведения сборочных операций применение РЗ СОЖ-8 не допускается.
Шлифовка
На обрабатываемость титановых сплавов существенно влияет их химический и фазовый состав, тип и параметры микроструктуры. Наиболее затруднена обработка титановых полуфабрикатов и деталей, имеющих грубую пластинчатую структуру. Такого рода структура имеется у фасонных отливок. Кроме того, фасонные отливки из титана имеют газо-насыщенную корку на поверхности, которая сильно влияет на износ инструмента.
Затруднения шлифовки
Проведение шлифовки титановых деталей затруднено из-за высокой склонности контактного схватывания во время трения. Оксидная поверхностная пленка легко разрушается во время трения под действием удельных нагрузок. В процессе трения в местах соприкосновения поверхностей происходит активное перенесение материала из обрабатываемой детали на инструмент («схватывание»). Способствуют этому так же и другие свойства сплавов титана: более низкая теплопроводность, повышение упругой деформации при сравнительно низком модуле упругости. Из-за выделения тепла на трущейся поверхности утолщается оксидная пленка, что в свою очередь повышает прочность поверхностного слоя.
Шлифовка ленточная и кругами
При шлифовке деталей из титана применяются ленточное шлифование и шлифование абразивными кругами. Для промышленных сплавов наиболее распространено применение абразивных кругов из зеленого карбида кремния, который обладает большой твердостью и хрупкостью при стабильности физико-механических свойств с более высокими абразивными способностями, чем у черного карбида кремния.
Поставщик
Вас интересуют резка и обработка титана? Резка и обработка титана от поставщик «Ауремо» предлагается сегодня на выгодных условиях. Соответствие ГОСТ и международным стандартам качества, цена — оптимальная от поставщика. Купить сегодня. Оптовым заказчикам цена — льготная.
Купить, выгодная цена
Резка и обработка титана от поставщик «Ауремо» предлагается сегодня по оптимальной цене. На складе представлен самый широкий выбор продукции. Всегда в наличии титан, цена — обусловлена технологическими особенностями производства без включения дополнительных затрат. Оптимальная цена от поставщика. Купить сегодня. Ждем ваших заказов. У нас наилучшее соотношение цена-качество на весь ряд продукции. Постоянные покупатели могут купить титановый прокат с дисконтной скидкой.
