Utensili da taglio in lega dura rivestiti

Utensili da taglio in lega dura rivestiti
Le varie proprietà del titanio lo rendono un materiale per componenti molto attraente, ma molte di queste proprietà influiscono anche sulla sua lavorabilità. Le leghe di titanio comunemente utilizzate nell'industria sono leghe di titanio bifase, vale a dire (un b) leghe di titanio. TC4 e TC6 sono comunemente usati negli accessori per il carburante dei motori aeronautici, con TC4 che è un tipico rappresentante di questo tipo di lega.

Le varie proprietà del titanio lo rendono un materiale per componenti molto attraente, ma molte di queste proprietà influiscono anche sulla sua lavorabilità. Le leghe di titanio comunemente utilizzate nell'industria sono leghe di titanio bifase, vale a dire (un b) leghe di titanio. TC4 e TC6 sono comunemente usati negli accessori per il carburante dei motori aeronautici, con TC4 che è un tipico rappresentante di questo tipo di lega. I materiali in lega di titanio hanno un'elevata durezza, scarse prestazioni di taglio, e sono inclini all'incrudimento, che pone difficoltà al taglio. AVIC West Control ha condotto ricerche approfondite su parti realizzate con materiali TC4 in leghe di titanio, soprattutto nei processi di tornitura, e ha acquisito una certa esperienza.

Innanzitutto, il modulo elastico della lega di titanio è piccolo, con TC4 avente un modulo elastico di E=110GPa, che è circa la metà di quello dell'acciaio. Inoltre, la sua conduttività termica è bassa, con conseguente significativa deformazione elastica del pezzo causata dalle forze di taglio. Allo stesso tempo, Durante il processo di lavorazione vengono generate forze di taglio elevate e concentrate. Ciò può facilmente causare vibrazioni e vibrazioni durante il taglio, riducendo la precisione del pezzo. Perciò, è necessario migliorare la rigidità del sistema di lavorazione.

In secondo luogo, l'elevata temperatura locale generata dalla lega di titanio durante il taglio rende facile per il titanio assorbire ossigeno e azoto dall'atmosfera, formando così una pelle esterna dura e fragile. Ciò causerà un incrudimento sulla superficie di lavorazione del pezzo, e la velocità di incrudimento è elevata, con conseguenti gravi graffi sulla superficie dell'utensile, che tende a scheggiarsi durante il processo di taglio.

Inoltre, le proprietà fisiche e chimiche degli stessi materiali in lega di titanio li rendono altamente compatibili con il pezzo in lavorazione durante il taglio. Quando l'utensile da taglio entra in contatto con il pezzo da lavorare durante il taglio, è incline ad attaccarsi, aumentando l'attrito tra l'utensile e il pezzo da lavorare e generando una grande quantità di calore di taglio. La grande quantità di calore di taglio generata di conseguenza non può essere dissipata tempestivamente attraverso i trucioli, riducendo notevolmente la durata dell'utensile. Perciò, gli utensili da taglio per la lavorazione delle leghe di titanio devono avere un'elevata durezza termica.

La lavorazione della lega di titanio qui può essere considerata un'ingegneria sistematica, che richiede considerazione da molteplici punti di vista, come le apparecchiature di elaborazione, utensili da taglio, parametri di taglio, refrigerante, ecc. In termini di apparecchiature di elaborazione, la lavorazione della lega di titanio richiede macchine utensili con buone prestazioni di lavorazione e un raffreddamento sufficiente, quindi per le apparecchiature di lavorazione vengono selezionati torni CNC con elevata precisione di lavorazione. La vibrazione del mandrino durante la lavorazione è minima, e la stabilità della lavorazione è buona.

I materiali degli utensili utilizzati per la lavorazione delle leghe di titanio hanno una buona durezza e resistenza all'usura, eccellente resistenza al calore, elevata resistenza e tenacità alle alte temperature, così come una certa resistenza agli urti e ai danni. Gli strumenti che soddisfano i requisiti di cui sopra includono strumenti in ceramica, utensili in lega dura rivestiti, utensili in nitruro di boro cubico (CBN), e utensili in carbonio simili al diamante (PCD). Tra loro, gli utensili da taglio in lega dura rivestiti sono economici, hanno una buona conduttività termica e un'elevata durezza, e si comportano bene anche con durezza e tenacità rosse. Sebbene la loro resistenza al calore e stabilità chimica siano inferiori alla ceramica, nitruro di boro cubico (CBN), e utensili da taglio simili al diamante, hanno una maggiore resistenza agli urti e ai danni rispetto agli utensili da taglio in ceramica e simili al diamante. Perciò, è diventato l'utensile da taglio preferito per la lavorazione delle leghe di titanio.