Токарная обработка титана требует контроля температуры, четкой геометрии инструмента, корректировки скорости с учетом конкретного сплава и охлаждения с высокой пропускной способностью. В данном руководстве приведены рекомендуемые углы наклона инструментов из быстрорежущей стали (HSS), твердого сплава и расточных инструментов; диапазоны подачи и скорости для Ti-6Al-4V; поправочные коэффициенты для различных составов титана и глубин резания; данные об оксидном слое; а также два рецепта смазочно-охлаждающей жидкости. Кроме того, в нем освещаются предельные значения содержания хлоридов, риски водородного охрупчивания и коррозии под напряжением, минимальный расход смазочно-охлаждающей жидкости, очистка после обработки, а также ограничения на материалы зажимных приспособлений, контактирующих с титановыми деталями. В таблицах приведены отслеживаемые начальные значения для практического планирования технологического процесса и проверки в цеху.
При токарной обработке титана необходимо тщательно подбирать скорость вращения и подачу, поскольку температуры резания высокие. Оптимальный диапазон температур резания составляет 480–540 °C для инструментов из быстрорежущей стали и 650–750 °C для твердосплавных инструментов. На точность размеров также влияют деформация заготовки, тепловые искажения и износ инструмента.
| Инструмент | Угол наклона γo | Угол выхода αo | Угол входа κr | Угол входа κ’ для малого объекта’r | Угол наклона λs |
|---|---|---|---|---|---|
| Токарный инструмент HSS | 9-11° | 5-8° | 45° | 5-8° | 0-5° |
| Твердосплавный токарный инструмент | 5-8° | 10-15° | 45-75° | 15° | 0-10° |
| Твердосплавный расточной инструмент | от -8 до -3° | 3-5° | 90° | 5° | от -10 до -3° |
Для всех трёх инструментов рекомендуемый радиус передней кромки составляет 0,5–1,5 мм, ширина вспомогательной поверхности — 0,05–0,3 мм, а угол наклона вспомогательной кромки — 0–10°. Поверхности передней и боковой сторон должны быть очень гладкими. Заточенная кромка не должна иметь заусенцев, ожогов, зазубрин и трещин. Затачивание твердосплавных режущих элементов следует производить алмазным кругом. Радиус дна канавки срывателя стружки должен составлять 6–8 мм.
| Подача, mm/rev | Скорость резания, m/min |
|---|---|
| 0.08-0.12 | 69-87 |
| 0.13-0.17 | 59-71 |
| 0.18-0.24 | 51-62 |
| 0.25-0.30 | 47-53 |
| 0.33-0.40 | 41-48 |
| 0.45-0.60 | 35-42 |
При использовании токарного инструмента со сменными пластинами скорость резания можно соответствующим образом увеличить при применении смазочно-охлаждающей жидкости.
| Материал заготовки | Прочность на разрыв Rm, MPa | Коэффициент поправки |
|---|---|---|
| TA2 (китайский титан марки CP), TA3 (китайский титан марки CP) | 441-736 | 1.85 |
| Ti-5Al, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-1.5Mn, Ti-4Al-1.5Mn | 686-932 | 1.25 |
| Ti-5Al-4V, Ti-6Al-4V | 883-981 | 1.00 |
| Ti-5Al-2.5Cr, Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si, Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si, Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si | 932-1177 | 0.87 |
| Ti-3Al-8Mo-11Cr, Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al | 1275-1373 | 0.65 |
| Глубина ap, mm | Фактор | Глубина ap, mm | Фактор |
|---|---|---|---|
| 0.15 | 1.44 | 2.4 | 0.84 |
| 0.25 | 1.20 | 3.0 | 0.80 |
| 0.50 | 1.12 | 3.8 | 0.77 |
| 0.75 | 1.04 | 5.0 | 0.73 |
| 1.0 | 1.00 | 6.3 | 0.70 |
| 1.5 | 0.92 | 8.0 | 0.66 |
| Прочность на разрыв Rm, MPa | Глубина реза | Подача, mm/rev | Скорость, m/min |
|---|---|---|---|
| 932 или меньше | Больше, чем толщина оксидного слоя | 0.10-0.20 | 25-30 |
| 1177 | Больше, чем толщина оксидного слоя | 0.08-0.15 | 16-21 |
| Выше 1177 | Больше, чем толщина оксидного слоя | 0.07-0.12 | 8-13 |
| Жидкость | Компонент | Массовая доля |
|---|---|---|
| Водорастворимая жидкость с присадками, обеспечивающими работу в условиях экстремального давления | Окисленная жирная кислота и эфир поливинилхлорида с жирным спиртом | 0.5-0.8% |
| Тринатрийфосфат | 0.5% | |
| Нитрит натрия | 1.2% | |
| Триэтаноламин | 1-2% | |
| Вода | Остальное | |
| Эмульсия для работы в условиях экстремального давления | Натрийный сульфонат нефти | 10% |
| Бариев нефтяной сульфонат | 6% | |
| Хлорированный парафин | 4% | |
| Хлорированная стеариновая кислота | 3% | |
| Триэтаноламин | 3.5% | |
| Масло для станков N32 | 70.5% | |
| Олеиновая кислота | 3% |
Поделитесь своим чертежом, материалом, заданным допуском или вопросом по применению. Наша команда инженеров поможет рассмотреть маршрут обработки и предложит практичный следующий шаг.
Технология обработки
Надежное фрезерование титана зависит от жесткой конструкции фрезы для подъемного фрезерования, прочных зубьев фрезы, достаточного пространства для удаления стружки, соответствующих углов наклона и зазора, а также консервативных...
Читать статьюТехнология обработки
Титановые сплавы сочетают в себе высокую удельную прочность, коррозионную стойкость и прочность при высоких температурах, но при этом характеризуются низкой теплопроводностью, химической реактивностью, упругой деформацией и сосредоточенным контактным давлением...
Читать статьюТехнология обработки
В этой статье рассказывается о ключевых аспектах программирования токарно-фрезерных станков с ЧПУ, в частности о настройке плоскости обработки, выборе параметров резания и удалении стружки. В ней...
Читать статьюТехнология обработки
Алюминий можно соединять с помощью методов MIG, TIG, сварки трением с перемешиванием, контактной сварки, плазменной сварки, электронно-лучевой сварки и других технологий. В данном практическом сравнении основное внимание уделяется оборудованию для сварки MIG,...
Читать статью
