Как надежный поставщик титановых прутков Gr12, я часто сталкиваюсь с клиентами, которые хотят узнать о наиболее подходящих режущих инструментах для обработки этого конкретного сорта титана. Титан Gr12 — это универсальный сплав, известный своей превосходной коррозионной стойкостью, высокой прочностью и хорошей свариваемостью, что делает его популярным выбором в различных отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, медицинская и химическая обработка. Однако обработка титана Gr12 может оказаться сложной задачей из-за его уникальных свойств, и выбор правильных режущих инструментов имеет решающее значение для достижения эффективных и высококачественных результатов.
Понимание проблем обработки титана Gr12
Прежде чем углубляться в выбор подходящих режущих инструментов, важно понять проблемы, связанные с обработкой титана Gr12. Титановые сплавы, в том числе Гр12, обладают сравнительно низкой теплопроводностью. Это означает, что в процессе обработки тепло, выделяемое на режущей кромке, не рассеивается быстро. В результате режущая кромка может подвергаться воздействию высоких температур, что может привести к быстрому износу инструмента, ухудшению качества поверхности и даже поломке инструмента.
Кроме того, титановые сплавы обладают высокой химической активностью по отношению к материалам режущего инструмента при повышенных температурах. Это может привести к прилипанию титана к режущему инструменту, образуя наросты на кромках, которые влияют на производительность резания и качество поверхности обрабатываемой детали. Кроме того, титан Gr12 имеет высокое соотношение прочности и веса, что требует, чтобы режущие инструменты имели достаточную прочность и вязкость, чтобы выдерживать режущие силы.
Подходящие материалы режущего инструмента
Твердосплавные режущие инструменты
Твердый сплав — один из наиболее часто используемых материалов режущего инструмента для обработки титана Gr12. Карбид вольфрама, в частности, обладает превосходной твердостью и износостойкостью. Твердосплавные инструменты с покрытием еще более эффективны, поскольку покрытие обеспечивает дополнительный уровень защиты от тепла и износа. Например, покрытия из нитрида титана (TiN) могут снизить трение и улучшить устойчивость инструмента к прилипанию.
При использовании твердосплавных режущих инструментов для титана Gr12 важно выбрать правильный сплав. Обычно предпочтительнее мелкозернистый твердый сплав, поскольку он обеспечивает лучшую вязкость и износостойкость. Параметры резания, такие как скорость резания, скорость подачи и глубина резания, также необходимо тщательно регулировать, чтобы избежать перегрева инструмента. Обычно рекомендуется более низкая скорость резания и умеренная подача, чтобы предотвратить чрезмерный износ инструмента.
Керамические режущие инструменты
Керамические режущие инструменты — еще один вариант обработки титана Gr12. Они обладают высокой твердостью, превосходной термической стабильностью и низкой химической активностью по отношению к титану. Керамика на основе оксида алюминия и керамика на основе нитрида кремния — два распространенных типа, используемых при обработке титана.
Керамика на основе глинозема подходит для финишной обработки благодаря своей способности обеспечивать хорошее качество поверхности. С другой стороны, керамика на основе нитрида кремния больше подходит для черновых операций, поскольку она имеет более высокую вязкость и выдерживает более высокие силы резания. Однако керамические режущие инструменты относительно хрупкие и требуют осторожного обращения и точного выбора параметров резания. Высокая скорость резания и низкая подача часто используются при обработке керамическими инструментами, чтобы воспользоваться их термическими свойствами и снизить риск поломки инструмента.
Режущие инструменты из кубического нитрида бора (CBN)
Режущие инструменты из CBN чрезвычайно тверды и обладают превосходной термической стабильностью. Они подходят для высокоскоростной обработки титана Gr12. Инструменты из CBN выдерживают высокие температуры резания без значительного износа, что делает их идеальными для применений, где требуется высокая производительность.
Однако режущие инструменты из CBN относительно дороги. Они обычно используются для операций чистовой обработки высокоточных компонентов или в условиях массового производства, где стоимость детали может быть оправдана повышенной производительностью и сроком службы инструмента. При использовании инструментов из CBN важно обеспечить правильное применение СОЖ для контроля температуры и предотвращения термического повреждения инструмента.
Геометрия режущего инструмента
Угол наклона
Передний угол режущего инструмента играет важную роль при обработке титана Gr12. Положительный передний угол может уменьшить силу резания и улучшить отвод стружки. Однако при обработке титана часто предпочтителен небольшой положительный передний угол или даже нулевой передний угол. Это связано с тем, что большой положительный передний угол может сделать режущую кромку более слабой и более склонной к выкрашиванию из-за высоких сил резания и температур, связанных с обработкой титана.
Угол зазора
Угол зазора важен для предотвращения трения инструмента о обрабатываемую поверхность. Для обеспечения плавной резки и снижения трения необходим достаточный задний угол, обычно от 6° до 12°. Это помогает предотвратить выделение тепла и износ инструмента.
Радиус режущей кромки
Острая режущая кромка обычно предпочтительна для обработки титана Gr12. Однако очень острый край может быть хрупким и склонным к сколам. Небольшой радиус режущей кромки, около 0,01–0,03 мм, может обеспечить хороший баланс между остротой и прочностью кромки. Это позволяет инструменту эффективно резать, сохраняя при этом его целостность в процессе обработки.
Параметры резки
Скорость резания
Скорость резания является критическим параметром при обработке титана. Для титана Gr12 рекомендуется относительно низкая скорость резания по сравнению с другими материалами. Точная скорость резания зависит от материала режущего инструмента, геометрии инструмента и конкретной операции обработки. Для твердосплавных режущих инструментов скорость резания может составлять 30–60 м/мин, а для керамических — выше, до 150 м/мин.
Скорость подачи
Скорость подачи следует выбирать тщательно, чтобы обеспечить эффективное удаление стружки и хорошее качество поверхности. Для обработки титана класса 12 обычно предпочтительна умеренная подача. Если скорость подачи слишком высока, это может увеличить силу резания и вызвать чрезмерный износ инструмента. С другой стороны, очень низкая скорость подачи может привести к низкой производительности. Типичная скорость подачи твердосплавных инструментов при обработке титана Gr12 составляет около 0,1–0,2 мм/об.
Глубина резания
Глубина резания также влияет на процесс обработки. Рекомендуется использовать небольшую или умеренную глубину резания, чтобы уменьшить силу резания и выделение тепла. Для черновых операций можно использовать глубину резания 1 – 3 мм, а для чистовых операций более целесообразна глубина резания 0,1 – 0,5 мм.
Заключение
Выбор правильных режущих инструментов и параметров резания имеет решающее значение для успешной обработки титановых прутков Gr12. Режущие инструменты из твердого сплава, керамики и CBN имеют свои преимущества и подходят для различных операций обработки и производственных требований. Понимая проблемы обработки титана и тщательно выбирая материал, геометрию и параметры резания режущего инструмента, производители могут получать высококачественные обработанные детали с повышенной производительностью и сроком службы инструмента.
Если вы ищете высококачественные стержни из титана Gr12, мы всегда готовы удовлетворить ваши потребности. Мы также предлагаем широкий ассортимент другой титановой продукции, такой какТитановый стержень ASTM B348,Титановый стержень ASTM F67, иТитановый стержень ASTM Gr5. Не стесняйтесь обращаться к нам для получения дополнительной информации и обсуждения ваших конкретных требований. Мы надеемся на сотрудничество с вами для удовлетворения ваших потребностей в титановых стержнях.
Ссылки
- «Обработка титановых сплавов», Справочник ASM, том 16: Механическая обработка.
- «Технология режущего инструмента для титановых сплавов», Институт промышленного режущего инструмента.
- «Передовые процессы обработки титановых сплавов», Журнал производственных наук и техники.
