نکات مهم برای آسیاب تیتانیوم که هر ماشینکاری باید بداند

ماشینکاری تیتانیوم دشوار است، اما با مهارت های مناسب می توان آن را انجام داد. استحکام استثنایی آن در دماهای بالا، ماشین‌کاران را به چالش می‌کشد. ماشین‌کاران باید این روش‌های ضروری را برای آسیاب تیتانیوم درک کنند.

1. ابزار مناسب برای آسیاب تیتانیوم را انتخاب کنید

حیاتی ترین مرحله انتخاب ابزارهای برش مناسب برای تیتانیوم است. سختی تیتانیوم با افزایش دما به سرعت افزایش می یابد و تمایل دارد به لبه های برش بچسبد. مواد استاندارد ابزار به سرعت آسیب می بینند.

در عوض، فرزهای کاربید با پوشش های انحصاری مناسب هستند. به دنبال ابزارهایی با تعداد لبه های برش بیشتر برای حذف سریع مواد باشید. آسیاب های انتهایی مارپیچ متغیر با پنج فلوت یا بیشتر بهترین کار را دارند.

پوشش‌های ابزار ویژه مانند نیترید آلومینیوم تیتانیوم به کاهش دما در رابط کار ابزار کمک می‌کند و به سرعت گرما را پخش می‌کند.

آنها به طور قابل توجهی عمر ابزار را در مقایسه با ابزارهای بدون پوشش افزایش می دهند. هنگام ماشینکاری منظم تیتانیوم، روی ابزارهای پوشش داده شده درجه یک سرمایه گذاری کنید تا با مشکلات کمتری مواجه شوید.

2. عواملی که تیتانیوم را دشوار می کند را بشناسید کارخانه/دستگاه

شش دلیل اصلی وجود دارد که چرا آسیاب سخت تیتانیوم 6al4v ساده نیست:

• تولید گرما: به عنوان یک عایق حرارتی، گرمای حاصل از برش به سرعت از بین نمی رود. باعث سخت شدن سریع کار و سایش ابزار می شود.
• سخت شدن کار: این ماده با افزایش دما به طور قابل توجهی تقویت می شود و عمر ابزار را کوتاه می کند.
• واکنش شیمیایی: تیتانیوم پیوندهای قوی با عناصر بسیاری ایجاد می کند که منجر به مشکلات چسبندگی/جوشکاری می شود.
• استحکام: حتی در دمای اتاق، استحکام بالایی از خود نشان می دهد و به نیروهای برش بیشتری نیاز دارد.
• چگالی: چگالی کمتر آن به پارامترهای برش کمتری نسبت به سایر فلزات نیاز دارد.
• ماشینکاری: با توجه به عوامل فوق ماشینکاری ضعیفتر از فولاد نرم است. تکنیک های دقیق باید دنبال شود.

3. سرعت فرز و نرخ تغذیه را در نظر بگیرید

باید توجه زیادی به تنظیم سرعت و تغذیه بهینه داده شود. به طور کلی، برای کاهش تجمع گرما، باید با سرعت های بالاتر اسپیندل، معمولاً 3000-5000 دور در دقیقه کار کرد.

با گرفتن پاس های متوالی سبک به جای یک عملیات تهاجمی، عمق درگیری شعاعی متوسط، تقریباً 5-15٪ قطر ابزار را کاهش دهید.

با بارهای محافظه کارانه تراشه در حدود 0.001-0.003 اینچ در هر دور شروع کنید و همزمان با بررسی دقیق نتایج، آنها را به تدریج بالاتر ببرید.

برش های آزمایشی را انجام دهید تا "نقطه شیرین" ایده آل ترکیب ماشین-مواد-ابزار خود را برای حداکثر عمر ابزار بدون اثرات مضر تعیین کنید. سرعت و تغذیه را به ترتیب از نقطه شروع 150-300 SFM و 0.025-0.075 میلی متر در چرخش تنظیم کنید.

4. از Suitable for Coolant برای جلوگیری از ایجاد گرما استفاده کنید

همانطور که قبلاً گفته شد، گرما بزرگترین دشمن آسیاب تیتانیوم است، در حالی که خنک کننده بهترین دوست آن است. محل کار را با مایع خنک‌کننده‌ای که در آب حل می‌شود، غرق کنید، به‌جای غلظت معمولی 6 درصد برای فولاد، بهتر است غلظت 10% در آب حل شود.

از مه‌پاش‌ها، جت‌ها یا میسترهای قوی خنک‌کننده استفاده کنید و مطمئن شوید که فشار خط خنک‌کننده کافی برای رسیدن به سطوح برش وجود دارد.

دماها را به دقت زیر نظر داشته باشید و در صورت شروع به افزایش با انجام کارهایی مانند افزودن مایع خنک‌کننده بیشتر یا کاهش سرعت دستگاه‌ها و تغذیه، سریع عمل کنید.

برای موفقیت، این فلز باید مقادیر ثابت و زیادی خنک کننده داشته باشد تا دمای برش را پایین نگه دارد. هنگام آسیاب تیتانیوم، از خنک کردن آن کوتاهی نکنید.

5. استفاده از Variable Helix End Mills را در نظر بگیرید

هنگام کار با تیتانیوم، ابزارهای مارپیچ متغیر مفید هستند، زیرا می توانند بدون نویز یا لرزش، به آرامی برش دهند. آنها به گسترش فشار برش کمک می کنند تا فقط به یک جهت پیش نرود. با ثابت نگه داشتن بار براده در امتداد فلوت ها، شکل فرز اجازه می دهد تا ضخامت های کوچک براده ها به آرامی حذف شوند.

برای خلاص شدن از شر مواد سریعتر، به دنبال آسیاب های انتهایی مارپیچ متفاوت با چهار لبه برش یا بیشتر باشید. ابزارهایی با عملکردهای مختلف عملکرد پایدار را تضمین می کنند.

6. از Peck استفاده کنید حفاری و تکنیک های رمپینگ

این روش ها برای جلوگیری از پیچیده شدن کار و شکستن ابزارها پیشنهاد می شود. هنگامی که مته را نوک می زنید، بخشی از مته را به عقب می کشید و هنگامی که مته را به صورت سطح شیب دار دریل می کنید، ابزار را به آرامی داخل سوراخ پایین می آورید. هر دو روش باعث می‌شود که تراشه‌ها به جای بسته‌بندی و جوشکاری در داخل فلوت‌ها در اثر فشار ثابت برش، گهگاهی بیرون بیفتند.

هنگام نوک زدن یا شیب دار کردن با سرعت متوسط مراقب باشید و سوراخ های بدون سوراخ را تغذیه کنید. هنگام برش تیتانیوم، نفس عمیق بکشید. دویدن بیش از حد سریع فقط باعث ایجاد مشکل می شود.

7. تیتانیوم را روی میز کار به درستی ایمن کنید تا از لرزش جلوگیری کنید

تیتانیوم هم سبک و هم قوی است، بنابراین ضروری است که قطعات کار را محکم ببندید تا سطوح صافی داشته باشید که لرزش به آن آسیب نرساند.

از بیش از یک گیره بست برای اعمال فشار یکنواخت بر روی یک ناحیه بزرگ از تماس استفاده کنید. قطعه را زیاد سفت نکنید، در غیر این صورت ممکن است به طور تصادفی آن را خم کنید. اتصالات با کوتاه ترین طول گیره سفت و سخت ممکن را انتخاب کنید تا احتمال انحراف را کاهش دهید. ممکن است بخواهید در مورد برش دو طرفه فکر کنید تا احتمال لرزش هر دو طرف کاهش یابد. هنگام آسیاب تیتانیوم ti6al4v، ماشین ابزارهای قوی با سفتی شعاعی و محوری بالا را انتخاب کنید.

8. تیتانیوم آسیاب با سرعت بالا را در نظر بگیرید

فرزکاری با دور در دقیقه بالا، مانند 20000 یا بیشتر، با تیتانیوم به خوبی کار می کند زیرا از گرم شدن بیش از حد مواد جلوگیری می کند. وقتی سریع‌تر برش می‌زنید، تراشه‌ها نازک‌تر می‌شوند و آنقدر روی سطح ابزار نمی‌مانند تا گرما را به میزان قابل توجهی منتقل کنند.

همچنین لبه های برشی که نیروی و تماس کمتری دارند، دوام بیشتری دارند. ابزارهای استاندارد می توانند در محدوده 12000 تا 15000 دور در دقیقه به خوبی کار کنند، اما استفاده از مراکز ماشینکاری با سرعت بالا که به صراحت برای تیتانیوم طراحی شده اند، نتایج بهتری به دست می دهد. بالاترین سرعت برش را هدف قرار دهید که باعث ایجاد سر و صدا یا آسیب به ابزارها یا قطعات نشود.

9. Radial Engagement را در نظر بگیرید

عمق شعاعی برش یا تماس ابزار در حدود 5 تا 15 درصد ایده خوبی است. لبه ها به دلیل فشار شدید ناشی از غوطه وری شعاعی شیب دار می شکند. اگر ابزارها فقط با بارهای تراشه های سبک تر درگیر شوند، پاس های متعدد می توانند با فشار حرارتی و مکانیکی کمتری به عمق هدف برسند.

این روش همچنین باعث صاف شدن سطح می شود. وقتی شروع به ماشین‌کاری تیتانیوم می‌کنید، با درگیری کم شروع کنید و به آرامی آن را بر اساس نحوه واکنش ابزارها و مواد خود بسازید. برای علائمی مانند تغییرات سریع در کیفیت سطح یا عمر ابزار که قابل استفاده نیستند، زودتر مراقب آن باشید.

10. به شکل گیری تراشه های ضخیم به نازک توجه کنید

در فرز صعودی، کاتر در همان جهتی که خوراک می چرخد. این یک راه خوب برای برداشتن تراشه های بلند و نازک از جسم است. از طرف دیگر، آسیاب سنتی تراشه های ضخیم را که بین ابزار و فلز گیر می کند حرکت می دهد که باعث افزایش گرما و اصطکاک می شود.

اگر می توانید، آسیاب صعود را بیش از یک بار اجرا کنید تا با سرعت بیشتری از لایه مستحکم تیتانیوم که در هنگام آسیاب روی سطح تشکیل می شود عبور کنید. به یاد داشته باشید که تفاوت های جزئی می تواند تفاوت بزرگی با این فلز ایجاد کند. توجه به این نوک تشکیل تراشه به طور قابل توجهی نتیجه خواهد داد.

11. به Arc in و Chamfer توجه کنید

راه اندازی سوراخ ها / شکاف ها به طور مناسب برای جلوگیری از ضربه زدن ابزار، ماشین کاری تیتانیوم را بسیار آسان می کند. به جای اینکه ناگهان مته / آسیاب انتهایی را روی لبه فلزی بگیرید، به تدریج آن را روی یک قوس پایین بیاورید. به طور مشابه، قبل از سوراخ کردن فضای داخلی، لبه‌های پخ بزنید.

این تکنیک های ورود به آرامی نیروها و فشارهای برشی بالا را بدون بارگذاری ناگهانی که باعث سخت شدن کار یا شکستگی می شود، به لبه های ابزار منتقل می کند. استفاده از قوس‌ها و پخ‌های ملایم به زمان بیشتری نیاز دارد، اما با کاهش آسیب‌دیدگی ابزار کار را جبران می‌کند.

12. سایش و انحراف ابزار

حتی ابزارهای درجه یک کاربید جامد به سرعت فرسوده می شوند و در حین آسیاب cnc پودر تیتانیوم در دماها و بارهای برش با سرعت بالا، خم می شوند. ابزارها را به طور مکرر با قدرت بزرگنمایی پایین مانیتور کنید تا ترک های ریز یا گرد شدن را از قبل تشخیص دهید.

به همین ترتیب، هنگام ماشینکاری در اعماق یا عرض زیاد، انحراف بیش از حد را بررسی کنید. برش‌های فرسوده را جایگزین کنید یا طرح‌های مخروطی پشتی را فوراً اعمال کنید تا سطح، دقت و عمر ابزار عالی حفظ شود. تشخیص زودهنگام و نگهداری ابزارها بهره وری بالاتری را در دراز مدت ارائه می دهد.

13. همیشه به دنبال مشاوره و مشاوره باشید

هر زمان که با مسائل فنی گیج شدید، با ماشین‌کاران باتجربه تیتانیوم مشورت کنید. مواد، میزان تحمل مورد نظر، حجم تولید و بودجه خود را برای دریافت توصیه های سفارشی شرح دهید.

اپراتورهایی که در ماشینکاری فلزات راکتیو مهارت دارند، استراتژی هایی را شناسایی می کنند که معمولاً برای تازه واردان آشکارتر نیست. نکات ارزشمند همه جنبه‌ها را پوشش می‌دهند، از سرعت‌ها/تغذیه‌های ایده‌آل گرفته تا هندسه‌های ابزار که بهترین کارکرد با آن آلیاژ را دارند.

علاوه بر این، نمایندگان سازندگان ابزارهای برش ممتاز، با راه حل های همه کاره و مقرون به صرفه برای نیازهای کاملاً متناسب، بسیار کمک می کنند. آسیاب تیتانیوم را در ابتدا تا کسب تخصص کافی به متخصصان برون سپاری کنید.

نتیجه

اگر نکات سرعت و انتخاب ابزار این مقاله به دقت در نظر گرفته شود، حتی بر روی سخت‌ترین آلیاژهای تیتانیوم نیز می‌توان به سرعت و با دقت عمل کرد. همیشه سعی کنید با از بین بردن سریع گرما با استفاده از تنظیمات صحیح و مقدار زیادی مایع خنک کننده، از سخت شدن کار جلوگیری کنید.

گیره ها را محکم نگه دارید تا برش به هم نخورد و مراقب استحکام ابزار باشید. دریافت راهنمایی از ماشین‌کاران با دانش زیاد می‌تواند به شما در جلوگیری از بسیاری از مشکلات در ابتدا کمک کند. برای کمک به پروژه های ماشینکاری تیتانیوم خود از آنچه از این یاد گرفته اید استفاده کنید.

منابع بیشتر:

ماشین های فرز – منابع: TSINFA

فرز با نخ – منبع: TSINFA

فرز چیست – منبع: XOMETRY

هزینه عملیات آسیاب – منبع: TSINFA

فرز دینامیکی – منبع: TSINFA

فرز صعودی در مقابل فرز همرفتی – منبع: TSINFA

تیتانیوم – منبع: ویکی پدیا