אופטימיזציה של פרמטרי חיתוך לקידוח סגסוגת טיטניום פרודוקטיבי

קידוח מסגסוגת טיטניום הוא תהליך עיבוד-בסיכון גבוה. לחומר זה מוליכות תרמית נמוכה בכ-7 W/m·K. הוא לוכד חום באזור החיתוך במהלך הקידוח. לחומר גם חוזק גבוה ותכונות כימיות פעילות. תכונות אלו מאיצות בלאי שוחק ובלאי דבק בקצוות כלי חיתוך. עובדי המפעל מתמודדים עם בעיה נפוצה בתפעול בפועל. עובדים מעלים את פרמטרי החיתוך כדי להגביר את יעילות הייצור, אך כלי החיתוך נשחקים במהירות. עובדים מורידים פרמטרים כדי להאריך את חיי הכלי, אך זמן מחזור העיבוד מתארך.
אנשים לא צריכים לבחור בעדיפות אחת על פני האחרת. הם רק צריכים לאזן את שתי התוצאות בצורה חכמה.

מהירות החיתוך משפיעה ביותר על טמפרטורת החיתוך בקידוח סגסוגת טיטניום. עיבוד פלדה מאפשר מהירויות גבוהות יותר כדי להעלות את הפרודוקטיביות עם בלאי קל של הכלים. עיבוד עיבוד סגסוגת טיטניום מצריך בקרת מהירות קפדנית. מהירות חיתוך גבוהה מדי גורמת לעליית טמפרטורה מהירה באזור החיתוך. משטח העבודה יהווה שכבות התקשות עבודה. קצה החיתוך יסבול משחיקה חמורה של הצד ומנזק-בנוי בקצה תוך זמן קצר.

כלי קרביד מוצקים פועלים היטב בטווח מהירויות יציב של 25 עד 45 מ' לדקה. מקדחות עם ציפוי TiAlN פועלות בערכי מהירות נמוכים בטווח זה. הם מראים כללי בלאי יציבים ומייצרים חורים באיכות עקבית. ערכי מהירות מעבר לטווח זה גורמים לבלאי הכלים לעלות בחדות. עומס תרמי מופרז עולה על יכולת פיזור החום של כלי חיתוך.

קצב הזנה שולט בעובי השבב, מצב הסרת השבב וכוח החיתוך הצירי ישירות. לקצב הזנה יש את ההשפעה הגדולה ביותר על חספוס פני החור מבין כל פרמטרי העיבוד עבור קידוח Ti-6Al-4V. קצב הזנה נמוך מפחית את מומנט הקידוח ואת הכוח הצירי. אבל קצב הזנה נמוך במיוחד יגרום להתקשות משטח טיטניום. זה גם לא מצליח לשבור ולהסיר שבבים ביעילות. קצב הזנה גבוה עוזר לחלק את השבבים למקטעים רגילים. אבל זה מגביר את הלחץ המכני על קצה המקדחה.

טווח קצב ההזנה הטוב ביותר לקידוח קונבנציונלי הוא 0.03 עד 0.12 מ"מ/סל"ד. מהירות הציר וזווית קצה הכלי משנים את טמפרטורת היצירה בקידוח טיטניום. קצב ההזנה אינו יוצר שינויי טמפרטורה ברורים. כלל מעשי זה אומר למשתמשים בבירור. אופטימיזציה של קצב הזנה משפרת בעיקר את צורת השבב ותנאי הכוח המכני. יש לו השפעה מועטה על בקרת החום.

נוזל קירור רגיל אינו יכול לתמוך בקידוח יעיל מסגסוגת טיטניום. טמפרטורת אזור החיתוך גבוהה מכדי שחומרי סיכה מסורתיים יפעלו כרגיל. אזור המגע של הכלי והשבב מאבד הגנה תרמית יעילה. אספקת נוזל קירור-בלחץ גבוה משפרת לחלוטין את מצב העיבוד.
כלים עם תעלות נוזל קירור פנימיות שולחים נוזל קירור בלחץ גבוה- היישר אל קצה הקצה. עיצוב זה שולט היטב בטמפרטורת החיתוך ושומר על הסרת שבבים חלקה. מבנים מקצועיים של תעלות נוזל קירור מספקים פי ארבעה יותר נוזל קירור תחת אותו לחץ. משאבות סטנדרטיות בלחץ גבוה- מגיעות ללחץ המינימלי האפקטיבי. לחץ זה דוחף נוזל קירור אל תוך-מרווח השבב ויוצר שכבת סיכה יציבה.

קידוח טיטניום-בפרודוקטיביות גבוהה חייב להשתמש בכלים בעלי ערוצי קירור פנימיים-בלחץ גבוה. תצורה זו היא תנאי הכרחי לעיבוד יציב ויעיל.

אופטימיזציה של פרמטרים לא יכולה לעבוד ללא גיאומטריית כלי מותאמת. עיצוב דליל בצורת X- מוריד את ההתנגדות לחיתוך. זה גם משפר את איכות החורים ואת יעילות הסרת השבבים. עיצובים כפולים של קצה זווית- עם זוויות מורכבות של 118 מעלות ו-90 מעלות שוברים שבבים באופן קבוע ומנחים את פריקת השבב בצורה חלקה. מצעי כלי קרביד עם ציפויים מקצועיים מספקים קשיות- יציבה בטמפרטורות ועמידות לחמצון.

גיאומטריות כלים שונות מביאות לתוצאות עיבוד שונות מאוד. בדיקה מקצועית מוכיחה שמבנה כלי מגב מיוחד אחד יכול לקדוח 75 חורים במהירות של 50 מ' לדקה וקצב הזנה של 0.10 מ"מ לסיבוב. חיי השירות שלו הם פי שלושה מזה של גיאומטריות כלים נפוצות אחרות. גיאומטריית הכלים ממלאת תפקיד מפתח בהבדלי ביצועים, יותר מציפויי הכלים והמצעים.

מערכת הפרמטרים הבאה מספקת התייחסות אמינה למפעלים המכינים סגסוגת טיטניום Ti-6Al-4V.

• מהירות חיתוך: 25–45 מ' לדקה עבור כלי קרביד מוצקים. בחר ערכי מהירות נמוכים עבור חיתוך לסירוגין או תנאי עיבוד לא יציבים.
• קצב הזנה: 0.03–0.12 מ"מ/סל"ד השתמש בקצבי הזנה נמוכים לגימור משטח טוב יותר. השתמש בקצבי הזנה גבוהים לביצועי שבירת שבבים טובים יותר.
• נוזל קירור: אמצו אספקת נוזל קירור- פנימית בלחץ גבוה. הלחץ המינימלי המומלץ הוא 1,000 psi (7 MPa).
• גיאומטריית נקודה: זווית קצה של 118 מעלות -140 מעלות עם טיפול דילול. בחר עיצובים כפולים-בזוית לשליטה מדויקת בשבבים.
• שִׁכבָה: ציפוי TiAlN PVD על מצעי קרביד עדינים-.

משתמשים יכולים להתאים שילובי פרמטרים בהתבסס על צרכי העיבוד בפועל. תעדוף קצבי הזנה נמוכים ומהירויות מתונות אם גימור פני השטח הוא דרישת הליבה. תן עדיפות לעיבוד-במהירות גבוהה עם נוזל קירור-בלחץ גבוה אם יעילות הייצור היא המטרה העיקרית. קידוח הזנת האטה לסירוגין היא שיטה יעילה נוספת. זה יכול לשפר את יעילות הסרת השבבים בקידוח סגסוגת טיטניום.

צור קשר עכשיו