Титан: особенности обработки

При фрезеровании деталей из титана необходимо соблюдать определенные условия, так как его сплавы обладают такими свойствами, которые могут значительно влиять и на режущий материал, и на сам процесс резания. При правильном выборе режима резания, подходящей жесткости станка и надежно закрепленной заготовки, можно достичь высокоэффективной обработки. Преодолев влияние свойств титана на процесс резки, можно избежать многих проблем. Таким образом преодолевается влияние свойств титана на процесс резки, как результат - исключаются многие проблемы.

Следующие свойства титана, что делают его столь хорошим материалом для изготовления деталей, несомненно, влияют на качество обработки:

• Высокое отношение прочности к весу, при плотности, составляющей всего 60 процентов плотности стали.
• Имеет более низкий модуль упругости и более податлив, чем сталь.
• Более высокая стойкость коррозии, чем у нержавеющей стали.
• Низкий уровень теплопроводности.

Таким образом титан генерирует высокие и концентрированные силы резания во время обработки. Вибрации, вызванные в процессе обработки, ведут к скорому износу режущей кромки. Также титан обладает плохой теплопроводностью, и поэтому обработка титана требует высокой красностойкости материала инструмента. Считается, что титан трудно обрабатывать механическим способом, так как его обработка - достаточно неизведанная область. Но это не типично для современного металлобрабатывающего оборудования. Обработка таких материалов, как чугун или низколегированные стали, предъявляют более низкие требования и прощают больше ошибок чем титан, который труден в обработке.

Обработку титана следует выполнять при определенных условиях и скоростях, с использованием нужных инструментов. Если титановая деталь в хорошем состоянии надежно зафиксирована на станке определенной мощности и оборудованном шпинделем с конусом ISO 50, проблем не должно возникать. Но идеальные условия фрезерования не всегда соблюдаются. Многие детали из титана имеют сложную структуру, для успешной обработки которой требуется определённый инструмент (шпиндель с конусом ISO 50). Потенциальные проблемы с вибрацией чаще возникают при обработке титана. Титан сохраняет твёрдость и прочность при высоких нагрузках, поэтому в зоне резания вырабатывается значительное количество тепла и есть опасность деформационного упрочнения детали.

Минимальная подача титана при фрезеровании составляет 0,1 мм на зуб. Частота вращения шпинделя уменьшается затем, чтобы скорость подачи стала исходной. Шпиндель потеряет 95 % стойкости при минимальной подаче на зуб если неправильно выбрать частоту вращения. Как только стабильные условия обеспечены, частоту вращения шпинделя и подачу можно пропорционально увеличивать для достижения оптимальной эффективности. Еще одно решение — убрать несколько пластин из фрезы или выбрать фрезу с меньшим количеством пластин.