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機械加工チタン部品に適した条件

丸刃フライスは、チタンのフライス加工に適しています。 彼らの主な角度を適宜変更することができるので。 これらのミーリングカッターに特別なインサートが装備され、正しい切削パラメータが適用される限り、安定性と全体的な性能は一般に改善されます。 各カッタ歯フィードは重要である最小値を設定すべきです。

チタン合金の加工条件を正しく設定して、精密なチタン部品を取得

第二に、チタン合金のフライス加工には適切な条件が必要
チタン加工は、要求が厳しいだけでなく、他のほとんどの金属材料よりも制限されています。 これは、チタン合金の冶金特性と材料特性が、切削作用と材料自体に重大な影響を与える可能性があるためです。 ただし、適切なツールを選択して正しく使用し、チタン加工に最適な条件に合わせてマシンと構成を最適化すると、これらの要件を満たすことができます。 そして満足のいく高性能と完璧なチタン部品を入手してください。 従来のチタン金属処理で発生する問題の多くは避けられないものであり、チタンの特性が処理プロセスに及ぼす影響が克服される限り、成功を収めることができます。


チタンのさまざまな特性により、チタンは非常に魅力的な部品材料になりますが、その特性の多くはその機械加工性にも影響します。チタンは、強度と重量の比が優れており、通常、スチールの密度のわずか60%です。チタンは鋼よりも弾性率が低いため、テクスチャはより硬く、たわみはより良好です。チタンは、耐食性においてもステンレス鋼よりも優れており、熱伝導率が低い。これらの特性は、処理中にチタンがより高くより集中した切削力を生み出すことを意味します。切断中に振戦を引き起こす振動が発生しやすい。さらに、切削中に切削工具材料と反応しやすく、それによりクレーターの摩耗が増加します。さらに、その熱伝導率は低く、熱は主に切削ゾーンに集中するため、チタンを処理するためのツールは高い熱硬度を持たなければなりません。

第二に、安定性は成功の鍵です

一部の機械工場では、チタンを効率的に処理することは困難であることがわかっていますが、この見方は現代の機械加工方法と工具の傾向を表してはいません。困難の一部は、チタンの処理が新しいプロセスであり、活用する経験がないことに起因しています。さらに、難易度は通常、期待値とオペレーターの経験に関連しています。特に、一部の人々は鋳鉄や低合金鋼などの材料の加工に慣れており、これらの材料の加工要件は一般に低いです。対照的に、同じ工具と同じ速度を機械加工に使用することはできず、工具寿命が異なるため、チタンの加工はより困難であると思われます。チタン加工は、一部のステンレス鋼よりもさらに困難です。確かに、チタン金属の加工には、特定の予防措置と同様に、異なる切削速度と送り速度が必要です。実際、チタンはほとんどの材料に比べて完全に直接加工可能な材料です。チタン製ワークピースが安定している限り、クランプはしっかりしており、工作機械は正しく選択され、パワーは適切で、作業条件は良好で、短い工具突出しのあるISO50スピンドルが提供されます。その後、すべての問題が解決されます-切削工具が正しい限り。

ただし、実際のフライス加工では、理想的な安定性条件が常に利用できるとは限らないため、チタン金属処理に必要な条件は必ずしも満足できるものではありません。 さらに、多くのチタン部品は形状が複雑で、多くの微細または深い空洞、薄い壁、ベベル、薄いブラケットが含まれる場合があります。 このような部品を正常に加工するには、大きなオーバーハングと小さな直径の工具が必要であり、工具の安定性に影響を与える可能性があります。 チタンを処理する場合、安定性の問題が発生する可能性が高くなります。

第三に、振動と熱を考慮する必要があります

非理想的な環境には、他の要因も含まれます。その要因の1つは、現在ほとんどのマシンにIS0 40スピンドルが装備されていることです。機械が高強度で使用される場合、新しいナイフの状態を長時間維持することは不可能です。 さらに、部品構造が複雑な場合、通常、効果的にクランプすることは容易ではありません。もちろん、これに限定されるものではなく、切削プロセスはフルスロットミーリング、サイドカット、または輪郭フライス加工に使用する必要があります。 これらはすべて、振動を生成し、劣悪な切削条件を形成する可能性があります(必ずしもそうではありません)。 振動の傾向を避けるために、機械をセットアップするときは常に安定性の改善に注意を払うことが重要です。 振動は、ブレードの破損、ブレードの損傷、予測不可能で一貫性のない結果を引き起こす可能性があります。 改善点の1つは、多段クランプを使用して部品をスピンドルに近づけ、振動を打ち消すことです。

チタン金属は高温でも硬度と強度を保持するため、刃先には大きな力と応力がかかります。 切断ゾーンで発生する高熱と一緒に、それは加工硬化が発生する可能性が高いことを意味します。 これは、特にその後の切断操作で特定の問題を引き起こす可能性があります。 したがって、最適なインデックス可能なインサートのグレードと形状を選択することが成功の鍵です。 過去の歴史は、きめの細かい、コーティングされていないインサート材種がチタン加工に理想的であることを証明しています。現在、PVDチタンコーティングを施したブレードグレードは、パフォーマンスを大幅に向上させることができます。

第四に、精度、条件、正しい切断パラメーター

軸方向および半径方向の工具の振れの精度も重要です。 たとえば、ブレードがフライスに適切に取り付けられていない場合、フライスの周囲の刃先がすぐに損傷する可能性があります。チタンを切断するとき、他の要因があります:たとえば、工具の製造公差の不足、摩耗と工具の損傷、工具ホルダーの欠陥または不良、工作機械のスピンドルの摩耗などは、工具の寿命に大きく影響します。観察によると、処理パフォーマンスが低いすべてのケースの80%がこれらの要因によって引き起こされています。 ほとんどの人はポジティブレーキカッターを使用することを好みますが、実際にはわずかにネガティブレーキカッターはより高い送りで材料を除去でき、1歯あたり最大0.5mmの送りが可能です。 しかし、これは最高の安定性を維持する必要があることも意味します。つまり、機械は非常に強く、クランプは非常に安定している必要があります。

プランジフライス加工(好ましくは丸チップを使用)に加えて、90の主な偏角を回避する必要があります。 これを行うと、通常、特に浅い深さで使用する場合に、安定性と全体的なパフォーマンスが向上します。 深穴フライス加工を実行する場合、プロセス全体で単一の長さの単一のツールを使用するのではなく、ツールアダプターを介して可変長のツールを使用することをお勧めします。

歯当たりの送りを減らすことによって生じる振動を克服するために切削パラメータを調整することは従来の解決策ですが、この方法は工具寿命と切削性能に壊滅的な影響を与える可能性があるため適切ではありません。 刃先交換式インサートでは、切れ刃の強度を高め、コーティングの密着性を向上させるために、一定量の切れ刃を丸くする必要があります。

チタンをフライス加工する場合、ツールは少なくとも最小送り速度で動作する必要があります-通常、1歯あたり0.1 mmです。 振動する傾向がある場合、ブレードの損傷や工具寿命の短縮の問題は避けられません。 考えられる解決策には、歯当たりの送りを正確に計算し、それが少なくとも0.1 mmであることを確認することが含まれます。


さらに、スピンドル速度を下げて、初期送り速度を実現できます。 歯ごとの最小送りが使用され、スピンドル速度が正しくない場合、工具寿命は95%に達する可能性があります。 スピンドル速度を下げると、通常、工具寿命が長くなります。

安定した条件が確立されたら、最適なパフォーマンスを得るために、それに応じてスピンドル速度と送り速度を上げることができます。 別のオプションは、フライスからいくつかの刃を取り除くか、刃の少ないフライスを選択することです。
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