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ハードウェアアクセサリー - 中国メタルスタンピング&CNC加工メーカー

中国のチタン合金部品の機械的仕上げ技術に関する研究

チタン合金加工部品の特長
チタン合金は以下の特別な物理的および化学的性質を有する。
1.チタン合金の熱伝導率が低いため、加工中のワークと工具の温度が高くなります。
2.チタン合金は弾性率が低く、荷重変形後の反発力が大きくなります。 その結果、工作物の加工誤差が増大し、切削工具のトルクが増大し、刃先が急速に磨耗し、そして耐久性が低下する。

図3に示すように、TC4は低い硬度と高い化学活性を有し、それはTC4と工具を高温で溶解および拡散させ、その結果、固着、燃焼および破壊をもたらす。
上記の分析に基づいて、TC4の処理技術は以下の原則を含むべきです。


薄肉チタン合金加工部品

1. TC4の低い熱伝導率のために、塑性は低く、加工硬化傾向は高いです。 切削加工時の切削力が大きく、切削温度が高いため、工具が摩耗しやすく寿命が短くなります。 したがって、工具は、優れた耐摩耗性、高い熱硬度および十分な靭性を有する材料から選択されるべきである。 荒加工にはYG8、YG8W、YG10Hが選択され、仕上げにはYG8WまたはYP15(YGRM)が使用されます。
2.工作機械固定システムの剛性など、切削条件を最適化します。
3.適切な量のカットを選びます。 通常の条件下では、切削速度は遅く、切削深さは大きくなければならず、切削加工中に切削を停止することはできません。
4.チップ制御を改善し、信頼性のあるチップ破損対策を確実にします。


テスト設計
上記の要因を考慮して、プロセスは単一因子試験と多因子直交試験を研究し、TC4の切削過程を研究し、そして処理した試料の表面完全性を分析した。 評価指標には、主に表面粗さ、加工硬度、残留応力、および微細構造が含まれます。
1.単一要因テスト:実際の生産の切断の範囲を参照して下さい、テストされたさまざまな要因の範囲はに設定されます:
(1)ミリングスピードは40、80、100、120、140 m / minとなります。 送り速度は50 mm / min、アキシャルミリング深さは1.5 mm、ラジアルミリング深さは28 mmです。
(2)各歯送りの水平方向の正の変化は0.05、0.07、0.09、0.11、0.13mm、ミリング速度は40mm /分、アキシャルミリング深さは0.9mmである。 ラジアルミリング深さは8 mmでも変わりません。

(3)アキシャルミーリング深さは0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5 mmとなります。 ミリング速度は40mm /分に保ち、送り速度は40.7mm /分であり、そして半径方向ミリング深さは8mmに変えなかった。
(4)ラジアルミーリング深さは4、6、8、10、12、5、14、16 mmとなります。 ミリング速度はk = 40mm /分に保たれ、送り速度は40.7mm /分であり、そして軸方向ミリング深さは1mmで一定である。

多因子直交テスト。
プロセス研究はTC4の研削プロセスを研究するために直交設計L16を使用した。 具体的なパラメータは次のとおりです。
ミリングパラメータと水平コーディングは次のとおりです。
  ミーリング深さ(mm) ミーリングスピード(m / min) 歯当たりの送り(mm)の ミーリング幅(mm)
上レベル(3) 1.4 120 0.14 14
下位レベル(1) 1 100 0.1 11
次のレベル(-1) 0.6 80 0.06 18
下位レベル(3) 0.2 60 0.02 5


直交テストテーブル
 
ミーリング深さ(mm)
ミーリングスピード(m / min) 歯当たりの送り(mm)の 1歯あたりの送り量(mm)
1 1.4 100 0.06 11
2 1.4 80 0.14 5
3 1.4 120 0.02 8
4 1.4 60 0.1 14
5 1 60 0.06 8
6 1 120 0.14 14
7 1 80 0.02 11
8 1 100 0.1 5
9 0.6 60 0.14 11
10 0.6 120 0.06 5
11 0.6 80 0.1 8
12 0.6 100 0.02 14
13 0.2 100 0.14 8
14 0.2 80 0.06 14
15 0.2 120 0.1 11
16 0.2 60 0.02 5

上記直交試験により、機械加工面の健全性に対する各加工パラメータの影響度を把握することができ、最良の加工技術を得ることができる。
第三に、分析と評価:
表面粗さは白色光干渉計により測定した。 各試験は、ミリング方向に5つの位置を取ることによって行われる。

加えて、硬化は、加工物の機械加工表面上の熱機械的に結合された不均一な応力場の複合効果の結果であり、これは、加工条件および加工物材料の機械的性質に関連する。 この研究では、加工硬化および硬化則に及ぼすミリングファクタの影響を、TC4ミリング後の表面層の硬度を測定することによって調べた。 加工面の硬さはビッカース微小硬さ試験機で測定し、加工硬化度は表面硬さと未加工面の硬さを比較することにより求めた。 各サンプルは、ラビング方向に5箇所測定した。

TC4材料は応力状態、特に機械加工表面上の残留応力に非常に敏感であり、その分布は部品の適切な使用にとって重要である。 機械加工面の残留応力は、残留引張応力と残留圧縮応力との間に差がある。 残留引張応力は部品の疲労強度と耐用年数を減少させ、それは時に部品の疲労強度と耐用年数を増加させる。 機械加工された表面の各部分上の残留応力の不均一な分布もまた、工作物を変形させ、工作物の形状および寸法精度に影響を及ぼす。 したがって、高速ミリング中の表面残留応力とそのTC4材料の分布を調べるためにX線法が使用されました。

いくつかの小さなサンプルの微細構造をWEDMで切断し、垂直送り方向の断面を観察面とした。 研磨後、適切なエッチング液を表面エッチング用に選択し、SEMで観察した。

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