チタン合金の研削方法：砥石、研削液、および加工条件

1. チタンが研削しにくい理由

2. 砥石の選定

3. 研削液の選定

1. この流体は、研削ゾーンを冷却し、潤滑し、洗浄しなければならない。.
2. これにより、チタンと研磨剤との間の付着や化学反応が抑制されるはずです。.
3. ホイール幅1ミリメートルにつき、少なくとも0.5 L/minの流量を確保し、ホイール回転数に応じて流量を増やしてください。液体を冷却しておくため、タンク容量は流量の約1.5～3倍にする必要があります。.
4. チタンチップは可燃性です。油性液を使用する際は、火災防止対策を講じてください。.
5. 推奨される液剤としては、亜硝酸カリウム溶液、亜硝酸カリウムとギ酸ナトリウムの混合液、亜硝酸ナトリウム溶液、亜硝酸ナトリウムとギ酸ナトリウムの混合液、アミン亜硝酸塩溶液、あるいは高塩素含有油などが挙げられる。.
6. クリープフィード研削の場合、質量比による配合式の一つは、亜硝酸ナトリウム 1%、安息香酸ナトリウム 0.5%、グリセロール 0.5%、トリエタノールアミン 0.4%、残りを水とする。.

4. 研削の一般的なパラメータ

GC60JV（TL60R₃A) この表に記載されている砥石は湿式研削用です。乾式研削を行う場合は、より軟らかい砥石を使用してください。荒研削と仕上げ研削でセットアップを分ける場合は、荒研削には硬い砥石を、仕上げ研削には1グレード軟らかい砥石を使用してください。 直径350 mmを超える砥石を用いた平面研削または外径研削を行う場合は、1グレード柔らかい砥石を使用してください。内径研削における砥石の幅は、砥石直径の1.5倍を超えてはなりません。また、記載されたデータは、直径の2.5倍の長さを持つ20～50 mmの穴の湿式研削に適用されます。.

5. クリープフィード研削

クリープフィード研削（ディープカット・クリープフィード研削とも呼ばれる）では、従来の研削の約100～1000倍にあたる最大30 mmの切削深さを用い、ワークの送り速度は5～300 mm/minである。1回または数回のパスで、最終的な寸法と形状を得ることができる。 報告されている精度は2～5μm、表面粗さR_a 0.16～0.63 μmであり、生産性は従来の研削の1～5倍である。主に形状研削や深い溝の研削に使用される。.

より低い粗さ値が必要な場合は、より硬い砥石を使用してください。ダイヤモンドロールやスチールロールを使用すると、成形研削用の砥石のドレッシングを行うことができます。.

6. 低応力研削

低応力研削は、わずかな余肉を削り取ることで残留応力を低減し、高い応力がかかるチタン製部品における焼け、変形、ひび割れを防ぐ加工法です。この加工では、硬度の低い研削砥石を頻繁にドレッシングし、半径方向の送り量と回転速度を低く抑え、適切な切削液を十分に供給しますが、生産性は低くなります。.

最後の0.25 mmの余分を取り除くには、まず0.013 mm/ストロークで0.20 mmを削り、その後0.005 mm/ストロークで残りの0.05 mmを削り取ります。.

開発中のその他のチタン加工法

1. 極低温切断： -180°Cの液体窒素、あるいは-76°Cの低温流体により、切削環境を制御し、熱による工具の摩耗を抑制します。.
2. 真空切断： 空気を遮断することで、チタンと大気中の不純物との間の反応を防ぎ、工具の寿命を縮めるのを防ぎます。.
3. 不活性ガス切断： 局所的な不活性環境は、完全真空切断よりも実装が容易でありながら、表面を隔離することができます。.
4. 静電式コールドドライ切断： イオン化された圧縮空気は、再結合の際に熱を吸収し、工具と切りくず、および工具と被削材の接触面に潤滑性の酸化膜を形成する。.
5. 超音波振動による穴あけ： 振幅の小さい振動は、変形域のサイズや切削力を低減し、ビルトアップエッジを抑制し、動的安定性を向上させ、切削液の浸透性を高めることができますが、交番荷重によって工具寿命が短くなる可能性があります。.

その他の方法としては、レーザー切断、電気化学切断、電磁切断、加熱切断、研磨液ジェット切断、および特殊熱処理を併用した切断などがある。.