Page 15 - machining_titanium_rus_metric

Общие рекомендации по фрезерованию титана

При фрезеровании титана производитель старается получить наиболее эффективную
комбинацию техники фрезерования и инструмента. Существуют общие рекомендации
для успешного преодоления основных трудностей с сохранением приемлемой
производительности и стойкости инструмента. Несмотря на то, что технология
и инструмент связаны друг с другом, существуют отдельные рекомендациии ФРЕЗЕРОВАНИЕ ТИТАНА
как для технологии, так и для инструмента.

Техника фрезерования
Техника фрезерования или стратегия фрезерования определяет траекторию движения
инструмента и отношение «глубина резания (ap) - ширина резания (ae)». При выборе
подходящей стратегии обработки учитываются следующие моменты:

1. Вращающаяся фреза контактирует с обработанной деталью по дуге, измеряемой
углом зацепления AE (рис. 7). Уменьшение этой дуги (ширины резания ae) сокращает
тепловую нагрузку на режущую кромку фрезы. Кроме того, уменьшается промежуток
времени, в течение которого кромка участвует в резании, появляется больше времени
для ее охлаждения. Меньшее тепловыделение снижает риск закалки титана во время
обработки.
2. Из-за вышеупомянутых факторов уменьшение ae позволяет увеличить скорость
резания Vc. При фрезеровании полного паза в цельной заготовке со скоростью резания
Vc1, ширина резания равна диаметру инструмента d. По сравнению с этим случаем
при фрезеровании квадратного уступа с ae менее 0,1 х d (AE ≈ 37 °) скорость резания
может быть увеличена на 150–200% (1,5… 2 х Vc1). На рис. 8 показан примерный график
зависимости Vc от AE и ae при фрезеровании паза в заготовке из Ti-6Al-4V различными
методами.

n1 Mill1 n2 Mill2

ae1
ae2
AE1 AE2

vf1 vf2
Рис. 7 Дуга контакта и угол зацепления
3. Подход "врезание по дуге" (вкатывание), является предпочтительным (рис. 9).
Когда фреза входит в обрабатываемый материал по дуге, механические
и тепловые нагрузки на режущую кромку растут постепенно, а не внезапно. Такой подход
повышает стабильность обработки и увеличивает стойкость инструмента.
4. Сегодня с использованием современных систем CAD / CAM можно создавать траекторию
инструмента с практически постоянным углом зацепления. Это предотвращает
перегрузку и перегрев инструмента.
5. Когда температура в зоне резания высокая, химическое взаимодействие режущей
кромкой с материалом и окисление кромки приводят к образованию проточин. Если
фрезерный станок обрабатывает высокий прямоугольный уступ с постоянной
глубиной резания за проход, возникновение проточин более вероятно. Вместо резания
происходит деформация материала, что приводит к его упрочнению и образованию
трещин на поверхности, создаются неблагоприятные условия резания и ухудшается
качество поверхности. Таким образом, разная глубина резания при фрезеровании
в несколько проходов снижает интенсивное образование проточин и влияние
негативных факторов.

13