Stop tytanu i stop aluminium s? podobne w nast?puj?cych aspektach: oba metale s? u?ywane do produkcji cz??ci konstrukcyjnych samolotów, w którym to przypadku 90% materia?ów mo?e wymaga? szlifowania przed ukończeniem cz??ci. Wiele sklepów mo?e chcie?, aby te metale mia?y ze sob? wi?cej wspólnego.

Producenci samolotów, którzy s? dobrzy w obróbce aluminium, przekonuj? si?, ?e przetwarzaj? znacznie wi?cej tytanu, poniewa? nowsze konstrukcje samolotów wykorzystuj? wi?cej tytanu.

Je?li chodzi o nas, powiemy, ?e tytan nie jest koniecznie trudny, ale nale?y wzi?? pod uwag? ca?y proces przetwarzania, poniewa? ka?dy jeden czynnik mo?e obni?y? skuteczno?? ca?ego procesu.

Kluczem jest stabilno??. Gdy narz?dzie styka si? z przedmiotem obrabianym, zamyka ko?o. Narz?dzie, wózek, wrzeciono, kolumna, szyna prowadz?ca, stó?, mocowanie i obrabiany przedmiot s? cz??ci? ko?a i cz??ci? wymaganej stabilno?ci. Inne wa?ne uwagi obejmuj? ci?nienie i obj?to?? ch?odziwa, a tak?e sposób dostarczania ch?odziwa. Ten artyku? koncentruje si? na metodach i zastosowaniach. Aby w pe?ni wykorzysta? potencja? tych procesów i umo?liwi? im wydajn? obróbk? tytanu, przydatne s? nast?puj?ce sugestie:

1. Utrzymuj niskie promieniowe zaanga?owanie

Jednym z kluczowych wyzwań dla tytanu jest ch?odzenie. W tego rodzaju metalu ciep?o wytwarzane w procesie przetwarzania jest relatywnie mniej odprowadzane z chipem. W porównaniu z innymi metalami wi?ksza cz??? ciep?a dostaje si? do narz?dzia podczas obróbki tytanu. Z powodu tego wp?ywu wybór siatki promieniowej determinuje wybór pr?dko?ci powierzchni metalu.

Pokazuje to wykres na rysunku 1. Pe?ne wyci?cie (tj. W??czenie o 180 stopni) wymaga stosunkowo niskiej pr?dko?ci powierzchniowej. Ale zmniejszenie promieniowego sprz??enia skraca czas, w którym kraw?d? tn?ca generuje ciep?o, i pozwala ostrzowi na ostygni?cie, zanim nast?pny obrót wejdzie w materia?. Dlatego ze wzgl?du na zmniejszenie sprz??enia promieniowego pr?dko?? powierzchni mo?na zwi?kszy?, utrzymuj?c temperatur? w punkcie ci?cia. Do wykańczania proces frezowania sk?ada si? z bardzo ma?ego ?uku kontaktowego z ostr?, zaostrzon? kraw?dzi? tn?c? oraz du?? pr?dko?ci? powierzchni i minimalnym posuwem na z?b, aby osi?gn?? niezwyk?e wyniki.

Ryc. 1. utrzymuj niskie promieniowe zaanga?owanie

2. Zwi?ksz ilo?? fletu

Powszechnie stosowane frezy maj? cztery lub sze?? rowków. W przypadku tytanu mo?e to by? za ma?o. Wydajniejsza liczba fletów mo?e wynosi? 10 lub wi?cej (patrz rysunek 2).

Zwi?kszenie liczby rowków kompensuje niski posuw na z?b. W wielu zastosowaniach odst?py mi?dzy rowkami w narz?dziu z dziesi?cioma otworami s? zbyt w?skie, aby zapewni? szczelin? na wióry. Jednak produktywne frezowanie tytanu ma zwykle ni?sz? g??boko?? promieniow? (patrz wskazówka 1). Powsta?y mikrochip jest otwarty na swobodne korzystanie z wysokowydajnych frezów zliczaj?cych w celu zwi?kszenia wydajno?ci.

Ryc. 2. Zwi?ksz ilo?? fletów

3. Zrób gruby i cienki chip

Wspinaczka jest znanym terminem na t? koncepcj?. Innymi s?owy, nie nale?y podawa? frezu, aby ostrze przechodzi?o przez materia? w kierunku podawania frezu. Proces ten, znany jako tradycyjny mielenie, sprawia, ?e wióry s? cieńsze i grubsze. Gdy narz?dzie uderza w materia?, tarcie wytwarza ciep?o, zanim materia? zacznie ?cina? z metalu podstawowego. Zamiast absorbowa? i wyczerpywa? wytwarzane ciep?o, arkusz wchodzi do narz?dzia. Nast?pnie w punkcie wyj?cia wiór jest gruby, zwi?kszaj?c nacisk skrawania, aby wiór si? sklei?.

Frezowanie wspinaczkowe - lub tworzenie wiórów o grubo?ci od cienkiej do cienkiej - zaczyna si? od tego, czy kraw?d? tn?ca wchodzi do nadmiaru materia?u i wychodzi na gotow? powierzchni? (patrz rysunek 3). Podczas frezowania bocznego narz?dzie próbuje ?wspi?? si?” na materia?, tworz?c gruby wiór na wej?ciu dla maksymalnego poch?aniania ciep?a i cienki wiór na wyj?ciu, aby zapobiec przyleganiu wióra. 

Ryc. 3. zrobi? gruby do cienkiego mikrouk?adu

Frezowanie profilowe wymaga dok?adnego zbadania ?cie?ki narz?dzia, aby upewni? si?, ?e narz?dzie nadal wchodzi w ten sposób w nadmiar materia?u i wychodzi z obrabianej powierzchni w ten sposób. Nie zawsze jest tak ?atwo zrobi? to w skomplikowany sposób, jak po prostu zadba? o w?a?ciwy materia?.

4. Arc In

W przypadku tytanu i innych metali trwa?o?? narz?dzia jest tracona w wyniku dramatycznych zmian w sile. Te najgorsze momenty zwykle wyst?puj?, gdy narz?dzia wchodz? w materia?. Bezpo?rednie podawanie narz?dzia (co robi? prawie wszystkie standardowe ?cie?ki narz?dzia) daje efekt podobny do uderzenia m?otem w kraw?d? tn?c?. I delikatnie wsuń narz?dzie. Aby to zrobi?, utwórz ?cie?k? narz?dzia, aby ?uk narz?dzia wchodzi? w materia?, a nie w lini? prost? (patrz rysunek 4). ?cie?ka wej?cia ?uku pozwala stopniowo zwi?ksza? si?? skrawania, aby zapobiec chwytaniu lub niestabilno?ci narz?dzia. Generowanie ciep?a i wiórów równie? wzrasta stopniowo, a? narz?dzie w pe?ni zaanga?uje si? w ci?cie.

Ryc. 4 ?uk

5. Zakończ fazowanie

Si?a uderzenia zmienia si? równie? przy wyj?ciu narz?dzia. Problem ten jest tak przydatny jak ci?cie od grubego do cienkiego (końcówka 3), ale problem polega na tym, ?e gdy narz?dzie dotrze do końca spoiny i zacznie usuwa? metal, formowanie od grubej do cienkiej nagle zatrzymuje si?. Nag?a zmiana spowoduje podobn? nag?? zmian? si?y, uderzaj?c w narz?dzie i prawdopodobnie uszkadzaj?c powierzchni? cz??ci. Aby zapobiec tak nag?emu przej?ciu, nale?y podj?? ?rodki zapobiegawcze. Najpierw nale?y wyfrezowa? faz? 45 stopni na końcu przej?cia, aby frez móg? zobaczy?, ?e promieniowa g??boko?? ci?cia stopniowo maleje (patrz ryc. 5).

Ryc. 5 koniec na fazce

6. Polegaj na dodatkowej pomocy

Ostra kraw?d? tn?ca mo?e zminimalizowa? si?? ci?cia tytanu, ale kraw?d? tn?ca musi by? równie? wystarczaj?co mocna, aby wytrzyma? nacisk skrawaj?cy. Konstrukcja pomocniczego narz?dzia odci??aj?cego, pierwszy dodatni opór w przedniej cz??ci, a nast?pnie drugi obszar w celu zwi?kszenia szczeliny, aby osi?gn?? te dwa cele (patrz rysunek 6). Wtórne ratowanie jest powszechnym narz?dziem, ale ró?ne konstrukcje wtórnego reliefu w tytanie, szczególnie w narz?dziach testowych, mog? ujawni? zmiany w wydajno?ci skrawania i ?ywotno?ci narz?dzia.

Ryc. 6 Projekt narz?dzia pomocniczego

7. Zmień g??boko?? osiow?

Na g??boko?ci ci?cia utlenianie i reakcje chemiczne mog? wp?ywa? na narz?dzie. Je?li narz?dzie zostanie ponownie u?yte na tej samej g??boko?ci, w tym momencie mog? wyst?pi? wczesne uszkodzenia. Podczas ci?g?ego ci?cia osiowego ten uszkodzony obszar narz?dzia mo?e powodowa? utwardzenie robocze, a tak?e linie na cz??ciach niedopuszczalne dla komponentów lotniczych, co oznacza, ?e ten wp?yw na powierzchni? mo?e wymaga? wcze?niejszej wymiany narz?dzia. Aby temu zapobiec, narz?dzie serwisowe przydziela ró?ne punkty w obszarze problemowym wzd?u? rowka (patrz rysunek 7), zmieniaj?c osiow? redukcj? g??boko?ci dla ka?dego przej?cia, a podobny wynik mo?na przej?? przez pierwszy obrót sto?ka i kolejne przej?cia równolegle aby zapobiec ci?ciu g??boko?ci ci?cia.

Ryc. 7 osiowa redukcja g??boko?ci zmieniona poprzez przydzielenie ró?nych punktów w obszarze problemowym

8. Ogranicz g??boko?? osiow? wokó? smuk?ych elementów

Skala 8: 1 pomaga zapami?ta? cienko?cienne i niepodparte funkcje frezowania tytanu. Aby unikn?? deformacji ?cian woreczka, ?ciany te s? frezowane w ci?g?ej fazie osiowej zamiast przy u?yciu frezu z jednym końcem do frezowania ca?ej g??boko?ci ?ciany. W szczególno?ci zmniejszenie g??boko?ci osiowej ka?dego kroku nie powinno by? wi?ksze ni? 8-krotno?? grubo?ci ?cianki, co spowoduje, ?e b?d? one frezowane po przej?ciu (patrz rysunek 8). Je?li na przyk?ad grubo?? ?cianki wynosi 0,1 cala, frezowanie przez s?siednie g??boko?ci osiowe nie powinno przekracza? 0,8 cala.

Ryc. 8 stosunek osiowej g??boko?ci do grubo?ci ?ciany jest mniejszy ni? 8: 1

Pomimo ograniczeń g??boko?ci mo?na zastosowa? t? zasad?, aby produktywne frezowanie by?o nadal mo?liwe. W tym celu cienk? ?ciank? poddaje si? obróbce, tak aby szorstka skorupa surowca pozosta?a wokó? ?ciany, dzi?ki czemu element jest 3 lub 4 razy grubszy ni? element końcowy. Na przyk?ad regu?a 8-1 dopuszcza osiow? g??boko?? 2,4 cala, je?li ?ciana ma grubo?? 0,3 cala. Przez te kana?y gruba ?ciana jest obrabiana do ostatecznego wymiaru przy mniejszej g??boko?ci osiowej.  

9. Wybierz narz?dzie znacznie mniejsze ni? kieszeń

Ze wzgl?du na stopień, w jakim narz?dzie poch?ania ciep?o w tytanie, narz?dzie wymaga luzu, aby umo?liwi? ch?odzenie. Podczas frezowania ma?ych rowków ?rednica narz?dzia nie powinna przekracza? 70% ?rednicy rowka (lub podobnego rozmiaru) (patrz rysunek 9). Je?li odst?p jest mniejszy ni? ta warto??, mo?liwe jest odizolowanie narz?dzia od ch?odziwa i zatrzymanie zanieczyszczeń, które mog? odprowadzi? cz??? ciep?a.

Regu?? 70% mo?na równie? zastosowa? do narz?dzi do frezowania u góry powierzchni. W takim przypadku szeroko?? elementu powinna wynosi? 70% ?rednicy narz?dzia. Narz?dzie jest przesuni?te o 10%, aby zach?ci? do tworzenia grubych i cienkich wiórów.

Ryc. 9. wybierz narz?dzie znacznie mniejsze ni? kieszeń

10. We? wskazówk? ze stali narz?dziowej

Frez z wysokim posuwem to koncepcja narz?dzi opracowana do obróbki stali narz?dziowej w przemy?le form w ostatnich latach. W ostatnich latach by? u?ywany do obróbki tytanu. Frez z du?ym posuwem wymaga niewielkiej osiowej g??boko?ci skrawania, ale podczas pracy na tej niewielkiej g??boko?ci frez umo?liwia wy?sz? pr?dko?? posuwu ni? konwencjonalna konstrukcja frezu.

Powodem jest to, ?e wióry staj? si? cieńsze. Kluczem do m?yna z du?ym posuwem jest ostrze o du?ym promieniu zakrzywienia do jego kraw?dzi tn?cej (patrz rysunek 10). Promień ten rozszerza tworzenie wiórów na du?y obszar styku na kraw?dzi. Z powodu przerzedzania osiowa g??boko?? skrawania wynosz?ca 0,040 cala mo?e wytworzy? grubo?? wióra tylko oko?o 0,008 cala. W stopie tytanu ten rodzaj blachy eliminuje wad? polegaj?c? na niskim posuwie na z?b, który jest zwykle wymagany przez ten metal. Przerzedzenie uk?adu otwiera drog? do wy?szej pr?dko?ci posuwu programowania.

Ryc.10. stal narz?dzia powie