металлические части производителей товаров в китай

Продукты для металлических деталей - Производители для штамповки и CNC-обработки

Деформация стружки при фрезеровании титанового сплава

I. Чиповая морфология фрезерования титанового сплава в различных средах
При фрезеровании титанового сплава на высокой скорости в различных средах из-за разных условий трения и рассеяния тепла между инструментом и стружкой форма и состояние поверхности стружки также различаются. Как показано на рисунке 2. По сравнению с сухим фрезерованием, трение между инструментом и стружкой больше, температура в области фрезерования выше, деформация стружки после прохождения через грабельную поверхность больше, сгибы полосы на поверхности стружки больше, а плоскостность плохая.


Состояние микросхемы титанового сплава в различных средах
(ap = 7 мм, vc = 250 м / мин, RS = 1,6 мм)
Рис. 2 Состояние микросхемы титанового сплава в различных средах

II. Чиповая морфология титанового сплава при разных скоростях фрезерования

В испытании на высокоскоростное измельчение титановых сплавов анализ морфологии стружки, возникающей при разных скоростях фрезерования, сильно отличается, поэтому скорость фрезерования оказывает большее влияние на макроскопическую морфологию стружки. Рисунок 3 - изображение чипсов на разных скоростях фрезерования.
 

Морфология микросхемы титанового сплава при разных скоростях фрезерования в воздушном масляном тумане
(ap (ap = 5 мм, rs = 0 мм)
Рис. 3 Морфология микросхемы титанового сплава при разных скоростях фрезерования в воздушном масляном тумане

Из анализа приведенного выше рисунка можно сделать вывод, что с увеличением скорости фрезерования форма стружки становится все более равномерной. Особенно, когда скорость фрезерования достигает 300 м / мин, после расчета и измерения длина и ширина стружки близки к теоретическому значению (коэффициент деформации титанового сплава очень мал и почти равен 1 или даже меньше 1). Основная причина неправильной стружки заключается в том, что чем ниже скорость, тем больше время контакта между стружкой и инструментом, тем больше время трения между стружкой и инструментом, поэтому деформация стружки становится более очевидной при более низкой скорости. Чем выше скорость, тем короче время трения чипа инструментом, и тем менее очевидна деформация чипа;
Кроме того, по мере увеличения скорости фрезерования температура фрезерования будет постепенно увеличиваться, коэффициент трения будет уменьшаться, а сила трения на стружке будет меньше. Чем меньше деформация чипа.

III. Микроанализ деформации стружки в титановом сплаве


Из рисунка 4 видно, что микроскопическая морфология поверхности чипа различна в разных средах. Есть несколько микротрещин на стружке в среде азотно-масляного тумана (рис. 4 (с)). Эти микротрещины в основном распределяются по краям и концам стружки. Большинство микротрещин находятся в том же направлении, что и направление скольжения стружки вдоль грабли (область I на фиг. 5), а небольшое количество микротрещин перпендикулярно направлению скольжения стружки из титанового сплава (область II на фиг. 5). Причины возникновения микротрещин в стружке в азотно-масляных средах могут быть:
1. В зону резания распыляется азотно-масляный туман, который мгновенно отводит много тепла, в результате чего стружка из титанового сплава создает тепловые напряжения и термические трещины;
2. Азот в азотно-масляном тумане химически реагирует с титаном в черенках титанового сплава с образованием более хрупкого нитрида титана. Эти нитриды титана распределяются на поверхности и внутри чипа, что делает чип уязвимым для хрупкости при сильном выдавливании и трении.
 
СЭМ-фотография частичной фронтальной поверхности чипов из титанового сплава под различными режущими средами
(ap = 7 мм, vc = 300 м / мин, RS = 1,6 мм)
Рис. 4 СЭМ-фотография частичной фронтальной поверхности чипов из титанового сплава под различными режущими средами
 
СЭМ-изображение области растрескивания стружки титанового сплава в среде азотно-масляного тумана
(ap (ap = 5 мм, vc = 300 м / мин, rs = 1,6 мм)
Рис.5 СЭМ-изображение области растрескивания стружки титанового сплава в среде азотно-масляного тумана

Поскольку воздушно-масляный туман также отводит много тепла при резке титановых сплавов. Однако чип из титанового сплава не имеет микротрещин (рис. 4 (а)), поэтому первая возможность не соответствует действительности, поэтому можно считать, что микротрещины вызваны присутствием азота. Стружка из титанового сплава легко хрупкая, что снижает воздействие стружки на фрезу, когда она проходит через грабли, таким образом, до некоторой степени снижая силу фрезерования.

IV.  Металлографический анализ стружки титанового сплава
1. Сравнение металлографических фотографий
При формировании стружки из титанового сплава пластичность материала выше. Вследствие получающегося в результате рабочего упрочнения напряжение на поверхности скольжения стружки увеличивается, и предел прочности материала достигается локально. В это время стружка растрескивается только в верхней части, а нижние части все еще соединены, то есть сторона, близкая к грани грани, является гладкой, а другая сторона имеет пилообразную форму, образуя концентрированную сдвиговую стружку из титанового сплава.
 
Металлографические снимки чипов из титанового сплава в различных средах
(ap (ap = 7 мм, vc = 300 м / мин, rs = 1,6 мм)
Рис. 6 Металлографические снимки чипов из титанового сплава в различных средах

На рисунке 6 видно, что тенденция к нодуляризации стружки титанового сплава в тумане азотного масла очень очевидна, соединение в нижней части стружки стало очень редким, и иногда узлы стружки и узлы почти разделяются. Тенденция к нодуляризации стружки титанового сплава в воздушно-масляном тумане более очевидна, чем при сухом помоле, но она не так хороша, как у азотно-масляного тумана.

Причина образования неровностей стружки в тумане азотного масла и тумана воздушного масла более очевидна, чем при сухом помоле Это происходит потому, что охлаждающий эффект масляного тумана снижает пластичность титанового сплава на режущей и скользящей поверхности стружки, и стружка легко сдвигается вдоль поверхности скольжения. Под туманом азотного масла хрупкий TiN образовывался на поверхности скольжения благодаря сдвигу азота и титана. На высоких скоростях высокое усилие сдвига усиливает концентрированное скольжение стружки, тем самым делая узловые элементы стружки более заметными.
 

Влияние скорости фрезерования на угол сдвига
Рис. 7 Влияние скорости фрезерования на угол сдвига (r = 1,6)

 
2, Сравнение угла сдвига f
Фиг.7 представляет собой график угла сдвига f как функции скорости. На рисунке показано, что с увеличением скорости фрезерования угол резания стружки титанового сплава в тумане воздушного масла, тумана азотного масла и в условиях сухого помола имеет тенденцию к увеличению, то есть тенденцию к уменьшению деформации стружки. Эта тенденция становится еще более заметной, когда скорость фрезерования превышает 275 м / мин. Этот результат обусловлен двумя основными причинами: одна заключается в том, что время деформации титанового сплава уменьшается, а деформация титанового сплава уменьшается; С другой стороны, скорость стружки влияет на средний коэффициент трения переднего фронта: при высокоскоростной резке, чем выше скорость резания, тем меньше средний коэффициент трения переднего фронта. Когда скорость резки очень высока, из-за высокой температуры резки нижний слой стружки размягчается, образуя тонкий, слабо растворимый слой. В этом случае изменение скорости резания мало влияет на деформацию стружки.

Кроме того, при той же скорости угол резания стружки под туманом азотного масла больше, чем у аэрозоля. Причина этого заключается в том, что присутствие нитрида титана на поверхности скольжения титановой крошки в азотной среде снижает пластичность поверхности скольжения. Стружка более склонна к пластической нестабильности при концентрированном скольжении, поэтому деформация стружки уменьшается и угол сдвига f уменьшается.
PREV:Компенсация деформации для высокоскоростного фрезерования тонкостенных изогнутых лопаток
NEXT:NONE

корреляция 




Skype

WhatsApp

WangWang

QQ
почта 

Mail to us