Metodi di serraggio e taglio delle leghe di titanio

La lega di titanio, come nuovo materiale strutturale emerso negli ultimi anni, ha brillato in vari campi come quello aerospaziale, navale e sanitario grazie alla sua bassa densità, all'elevata resistenza specifica, al ridotto coefficiente di espansione termica e alle eccellenti proprietà meccaniche alle alte temperature e alla resistenza alla corrosione. Tuttavia, l'elevato coefficiente di attrito della lega di titanio, la sua suscettibilità all'ossidazione e la tendenza a prendere fuoco durante l'attrito ad alta temperatura e ad alta velocità pongono sfide significative alla sua lavorazione. Come migliorare le prestazioni di taglio dei componenti in lega di titanio e garantire che i pezzi soddisfino i requisiti tecnici previsti è diventato un problema tecnico chiave che deve essere superato nel processo di applicazione della lega di titanio.

I. Problemi principali nella lavorazione di serraggio e taglio delle leghe di titanio

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1. Alta temperatura di taglio: Il calore di taglio generato durante la lavorazione della lega di titanio è difficile da dissipare efficacemente, con conseguente persistenza di temperature di taglio elevate.
2. Forte incollaggio dell'utensile: La forza di adesione tra la lega di titanio e l'utensile da taglio è elevata e può facilmente causare l'incollaggio dell'utensile, compromettendo l'efficienza della lavorazione e la qualità del pezzo.
3. Elevata coppia di taglio: L'elevata resistenza della lega di titanio aumenta la coppia richiesta durante il processo di taglio, ponendo requisiti più elevati alla macchina utensile e all'utensile di taglio.
4. Basso modulo elastico e alto rapporto tra rendimento e resistenza alla trazione: La lega di titanio presenta una significativa deformazione elastica durante la lavorazione, che la rende incline al ritorno elastico, e il suo rapporto tra resistenza allo snervamento e resistenza alla trazione è elevato, rendendo difficile la lavorazione.
5. Elevate sollecitazioni di compressione sul tagliente: Durante la lavorazione della lega di titanio, il tagliente dell'utensile è sottoposto a forti sollecitazioni di compressione, che possono facilmente portare all'usura e alla rottura dell'utensile.

II. Strategie di miglioramento e piani di attuazione

In risposta a questi problemi, proponiamo le seguenti strategie di miglioramento:

1. Selezione ottimale dei materiali degli utensili da taglio:
   • Scegliere materiali per utensili da taglio ad alta resistenza e con una buona resistenza all'usura, come gli utensili in carburo cementato o in ceramica, per migliorare la durata dell'utensile e le prestazioni di taglio.
2. Miglioramento dei parametri della geometria della trivella:
   • Adottare punte elicoidali con larghezza del bordo, diametro del nastro e angolo del bordo dello scalpello maggiori per migliorare le condizioni di taglio, ridurre la forza di taglio e la temperatura di taglio.
3. Regolazione appropriata del diametro del foro inferiore della filettatura:
   • Nella lavorazione del foro inferiore del filetto, il diametro della punta può essere opportunamente aumentato per ridurre la resistenza al taglio e migliorare l'efficienza della lavorazione.
4. Adozione di rubinetti a struttura speciale:
   • Scegliere maschi con strutture speciali, come quelli a spirale o rivestiti, per migliorare l'evacuazione dei trucioli e le condizioni di lubrificazione durante la filettatura.
5. Controllo ragionevole della velocità di filettatura:
   • In base alle caratteristiche e ai requisiti di lavorazione della lega di titanio, selezionare ragionevolmente la velocità di filettatura per evitare il surriscaldamento e l'incollaggio dell'utensile.
6. Selezione scientifica dei fluidi da taglio:
   • Scegliere fluidi da taglio con buone proprietà di raffreddamento, lubrificazione e prevenzione della ruggine per ridurre efficacemente la temperatura di taglio, ridurre l'usura degli utensili e migliorare la qualità e l'efficienza della lavorazione.