Las dificultades de procesamiento de piezas estructurales de aleación de titanio y los factores que afectan el procesamiento de la deformación de estructuras débilmente rígidas, y los métodos de control del procesamiento de la deformación de piezas estructurales débilmente rígidas se proponen desde varios aspectos, como la selección de máquinas herramienta, la selección de corte. herramientas y refrigeración eficaz. Los materiales de aleación de titanio tienen excelentes propiedades como peso ligero, alta resistencia y resistencia a altas temperaturas. Por ejemplo, utilizando una aleación de titanio TC18 en lugar de acero estructural de alta resistencia como tren de aterrizaje, la estructura del avión puede reducir el peso en aproximadamente un 15%. Por lo tanto, la nueva aleación de titanio de alta resistencia se utiliza ampliamente en los principales cojinetes de aviones avanzados extranjeros. Por ejemplo, en los materiales de la estructura del fuselaje de los bombarderos B-1 de EE. UU., la aleación de titanio representa aproximadamente el 21%; La cantidad de titanio de los aviones Il-76 rusos ha alcanzado el 12,5% del peso de la estructura del fuselaje. A partir de la tendencia de desarrollo, el uso de aleaciones de titanio en Europa y Estados Unidos ha aumentado gradualmente, lo que también indica que el uso extensivo de aleaciones de titanio, especialmente algunas aleaciones de titanio nuevas, se ha convertido en la dirección de desarrollo del diseño aeroespacial. Sin embargo, la mayoría de los productos aeroespaciales utilizan piezas de paredes delgadas con estructuras relativamente complejas y requisitos de alta precisión. Debido a que la pared delgada da como resultado una rigidez deficiente de la pieza, es fácil producir deformación por flexión durante el procesamiento bajo la acción de la fuerza de corte, y la dimensión del espesor de la pared es inconsistente, lo que resulta en una calidad súper pobre. En la actualidad, el método común utilizado por las empresas es el fresado de acabado repetido. Debido a la pequeña conductividad térmica de la aleación de titanio, el bajo módulo de elasticidad (aproximadamente la mitad del acero), la alta actividad química y el pequeño margen no se pueden fresar, lo que a menudo resulta en un menor fenómeno de corte. Para garantizar que el tamaño de las piezas solo se pueda pulir manualmente, el ciclo de procesamiento de las piezas se mejora enormemente y la superficie de las piezas puede sobrecalentarse.
Soluciones de procesamiento de corte de piezas estructurales de aleación de titanio
Los principales factores que afectan el procesamiento de la estructura rígida débil de la aleación de titanio son: la máquina herramienta, la selección de la herramienta, los parámetros del proceso, el enfriamiento efectivo, etc. En el proceso de procesamiento, el papel de varios factores, la interacción de la influencia, la acumulación de errores de deformación que resultan en el procesamiento de la estructura rígida débil de súper pobre, la deformación del procesamiento es difícil de controlar.
Selección de máquinas herramienta.
La rigidez de la máquina herramienta - accesorio - herramienta es mejor, la holgura entre los componentes de la máquina herramienta debe ajustarse y la desviación radial del husillo debe ser pequeña.
Selección de herramientas
El desarrollo y aplicación de nuevos materiales para herramientas de corte es principalmente el resultado de una mayor productividad de corte. Las herramientas de corte han evolucionado considerablemente en las últimas décadas para incluir recubrimientos de carburo, cerámica, nitruro de boro cúbico y diamante policristalino. Son eficaces para mecanizar hierro fundido, acero y aleaciones de alta temperatura. Sin embargo, ninguna de estas herramientas ha mejorado la maquinabilidad de las aleaciones de titanio porque los materiales de las herramientas de corte utilizados para cortar aleaciones de titanio requieren propiedades muy importantes, estas incluyen
(1) Buena dureza térmica para resistir tensiones muy elevadas;
2) Buena conductividad térmica para reducir los gradientes térmicos y el choque térmico;
3) buena inercia química para reducir la tendencia a reaccionar químicamente con el titanio;
4) buena tenacidad y resistencia a la fatiga para adaptarse a los procesos de división de virutas. Se considera que las herramientas de carburo a base de carburo de tungsteno (WC/co) funcionan en casi todos los procesos de corte de titanio. Algunas pruebas han demostrado que todas las herramientas recubiertas de carburo tienen una mayor tasa de desgaste que las que no están recubiertas. Aunque la calidad de las herramientas cerámicas ha mejorado y se utilizan cada vez más para mecanizar materiales difíciles de cortar, especialmente aleaciones de alta temperatura (por ejemplo, aleaciones de alta temperatura a base de níquel), no han reemplazado al carburo cementado ni a las herramientas de alta velocidad. acero debido a su mala conductividad térmica, baja tenacidad a la fractura y reacción con el titanio. Al cortar aleaciones de titanio, los materiales de corte de carburo (nitruro de boro cúbico y diamante policristalino) tienen bajas tasas de desgaste y buen rendimiento.
La deformación por fresado de paredes delgadas es el principal problema en el proceso de fresado de piezas estructurales débilmente rígidas de aleación de titanio. Debido al bajo módulo de elasticidad de la aleación de titanio, la fuerza de corte es relativamente grande, la pared delgada es fácil de deformar en el proceso de fresado, el resultado es que el espesor real de la pared delgada es mayor que el espesor teórico. Para resolver este problema, es necesario minimizar el proceso de fresado de la pared delgada por la dirección perpendicular de la superficie de mecanizado causada por la deformación de la fuerza de la pared delgada.
