Em áreas-de manufatura de ponta, como aeroespacial,liga de titânio GR5tornou-se um material central devido às suas vantagens, como boa estabilidade térmica, forte resistência à corrosão e alta resistência à tração. No entanto, sua baixa condutividade térmica e alta força de corte tornam a perfuração uma "batata quente"-propensa a problemas como desgaste rápido da ferramenta, emperramento da broca e dimensões de perfuração fora-da{3}}tolerância, diminuindo drasticamente a eficiência da produção. Hoje, analisaremos as principais dificuldades e soluções na perfuração da liga de titânio GR5 para ajudar as empresas a superar os gargalos de processamento!
Quatro principais obstáculos à perfuração da liga de titânio TC4
1. Temperatura de corte extremamente alta: Forte ligação atômica e baixa condutividade térmica resultam em temperaturas da zona de corte 2 a 3 vezes mais altas do que o aço carbono, reduzindo drasticamente a vida útil da ferramenta e tornando as peças propensas à deformação térmica.
2. Retorno elástico significativo: O baixo módulo de elasticidade e a alta taxa de limite de escoamento levam ao retorno elástico da superfície após a perfuração, causando facilmente dimensões fora da--tolerância e afetando a precisão da montagem.
3. Desgaste severo da ferramenta: Alto coeficiente de atrito com a broca, pequena deformação de corte e fácil desgaste e quebra da borda da ferramenta sob alta temperatura e fricção.
4. Difícil remoção de cavacos: Forte afinidade química, aderindo facilmente à ferramenta sob alta temperatura e pressão, acúmulo de cavacos formando arestas postiças, arranhando a superfície da peça.
Cinco soluções principais para ligas de titânio
1. Escolhendo o material certo para a ferramenta: Prevenindo reações químicas. Priorizar metal duro com pouco ou nenhum teor de TiC; materiais contendo cobalto ou série YG(K) são os melhores. Esses materiais evitam reações-de alta temperatura com ligas de titânio, reduzindo a resistência ao corte e prolongando a vida útil da ferramenta.
2. Otimizando os ângulos da ferramenta: Reduzindo a resistência e evitando o retorno elástico. • Afie o ângulo da ponta em 135 graus -140 graus para aumentar a rigidez da broca e reduzir a vibração; • Aumente o ângulo de folga externo para 12 graus -15 graus para reduzir o atrito com a superfície usinada; • Reduza o comprimento da borda do cinzel para 0,08-0,1 mm para reduzir a força axial e suprimir o retorno elástico.
3. Estrutura da ferramenta atualizada: resistência aprimorada à quebra. Utilizando um projeto de broca de quatro{2}}ligamentos, o momento-de inércia da seção transversal é aumentado, melhorando a rigidez da broca. Isso é particularmente adequado para usinagem de peças do tipo casca, evitando efetivamente a quebra da broca devido ao atrito excessivo.
4. Parâmetros de perfuração correspondentes: controle preciso de parâmetros. A velocidade do fuso e a taxa de avanço são ajustadas de acordo com o diâmetro da broca. Por exemplo, para um furo de Φ3mm, é necessária uma alta velocidade do fuso para garantir a rugosidade da superfície, enquanto uma baixa taxa de avanço evita emperramento e lascamento. Parâmetros específicos podem ser determinados através de otimização experimental.
5. Escolhendo o fluido de corte correto: dupla proteção contra resfriamento e lubrificação. Fluidos de corte{2}}à base de água são proibidos. Priorize óleo de máquina N32 + querosene (proporção 3:1 ou 3:2) ou óleo de corte sulfurado. Para aplicações especiais, podem ser usados eletrólitos contendo ácido sebácico e trietanolamina, proporcionando resfriamento, lubrificação e remoção de cavacos.
Estudo de caso prático: Processo ideal para usinagem de furos de 6 a Φ3 mm
1. Posicionamento pré-da usinagem: Frese uma pequena superfície plana no plano inclinado usando uma fresa menor que Φ3mm para evitar desvio da broca.
2. Perfuração central: Use uma broca central de Φ2mm para posicionar o furo e garantir a precisão da perfuração.
3. Parâmetros da ferramenta: ângulo da ponta da broca 135 graus -140 graus, ângulo da hélice 35 graus -40 graus, espessura do núcleo da broca 0,4-0,22D e retifique a borda do cinzel em forma de S/X.
4. Controle de processo: controle o desvio da aresta de corte para menor ou igual a 0,03-0,1 mm, use fluido de corte dedicado durante todo o processo e remova os cavacos imediatamente.
