Οι δυσκολίες επεξεργασίας των δομικών μερών από κράμα τιτανίου και οι παράγοντες που επηρεάζουν την παραμόρφωση επεξεργασίας των ασθενώς άκαμπτων δομών και οι μέθοδοι ελέγχου της επεξεργασίας παραμόρφωσης ασθενώς άκαμπτων δομικών μερών προτείνονται από διάφορες πτυχές, όπως η επιλογή εργαλειομηχανών, η επιλογή κοπής εργαλεία και αποτελεσματική ψύξη. Τα υλικά από κράμα τιτανίου έχουν εξαιρετικές ιδιότητες όπως ελαφρύ βάρος, υψηλή αντοχή και αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας κράμα τιτανίου TC18 αντί για δομικό χάλυβα υψηλής αντοχής ως εξοπλισμό προσγείωσης, η δομή του αεροσκάφους μπορεί να μειώσει το βάρος κατά περίπου 15%. Ως εκ τούτου, το νέο κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής χρησιμοποιείται ευρέως στα κύρια μέρη ρουλεμάν ξένων προηγμένων αεροπλάνων. Για παράδειγμα, στα υλικά της δομής της ατράκτου των βομβαρδιστικών B-1 των ΗΠΑ, το κράμα τιτανίου αντιπροσωπεύει περίπου το 21%. Η ποσότητα τιτανίου του ρωσικού αεροσκάφους Il-76 έφτασε το 12,5% του βάρους της δομής της ατράκτου. Από την αναπτυξιακή τάση, η χρήση κραμάτων τιτανίου στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες αυξήθηκε σταδιακά, γεγονός που δείχνει επίσης ότι η εκτεταμένη χρήση κραμάτων τιτανίου, ειδικά ορισμένων νέων κραμάτων τιτανίου, έχει γίνει η κατεύθυνση ανάπτυξης του αεροδιαστημικού σχεδιασμού. Ωστόσο, τα περισσότερα αεροδιαστημικά προϊόντα χρησιμοποιούν μέρη με λεπτά τοιχώματα με σχετικά πολύπλοκες δομές και υψηλές απαιτήσεις ακρίβειας. Λόγω του λεπτού τοιχώματος που οδηγεί σε κακή ακαμψία του εξαρτήματος, είναι εύκολο να δημιουργηθεί παραμόρφωση κάμψης επεξεργασίας υπό την επίδραση της δύναμης κοπής και η διάσταση του πάχους του τοιχώματος είναι ασυνεπής, με αποτέλεσμα εξαιρετικά φτωχή. Επί του παρόντος, η κοινή μέθοδος που χρησιμοποιούν οι επιχειρήσεις είναι η επαναλαμβανόμενη τελική άλεση. Λόγω της μικρής θερμικής αγωγιμότητας του κράματος τιτανίου, του χαμηλού συντελεστή ελαστικότητας (περίπου το 1/2 του χάλυβα), της υψηλής χημικής δραστηριότητας, του μικρού περιθωρίου, δεν μπορεί να αλέθεται, με αποτέλεσμα συχνά λιγότερο φαινόμενο κοπής. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το μέγεθος των εξαρτημάτων μπορεί να γυαλιστεί μόνο με το χέρι, ο κύκλος επεξεργασίας των εξαρτημάτων βελτιώνεται σημαντικά και η επιφάνεια των εξαρτημάτων μπορεί να υπερθερμανθεί.
Λύσεις επεξεργασίας κοπής δομικών εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου
Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την επεξεργασία ασθενούς άκαμπτης δομής κράματος τιτανίου είναι: η επιλογή εργαλειομηχανών μόνο εργαλείων, οι παράμετροι διαδικασίας, η αποτελεσματική ψύξη και ούτω καθεξής. Στη διαδικασία επεξεργασίας, ο ρόλος των διαφόρων παραγόντων, η αλληλεπίδραση της επιρροής, η συσσώρευση σφαλμάτων παραμόρφωσης με αποτέλεσμα την επεξεργασία της αδύναμης άκαμπτης δομής των εξαιρετικά φτωχών, η επεξεργασία παραμόρφωσης είναι δύσκολο να ελεγχθεί.
Επιλογή εργαλειομηχανών
Η ακαμψία εργαλειομηχανών - στερέωσης - εργαλείου είναι καλύτερη, το διάκενο μεταξύ των εξαρτημάτων της εργαλειομηχανής πρέπει να ρυθμιστεί, η ακτινική διαρροή του άξονα πρέπει να είναι μικρή.
Επιλογή εργαλείου
Η ανάπτυξη και η εφαρμογή νέων υλικών κοπτικών εργαλείων είναι κυρίως αποτέλεσμα της βελτιωμένης παραγωγικότητας κοπής. Τα εργαλεία κοπής έχουν εξελιχθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες και περιλαμβάνουν επιστρώσεις καρβιδίου, κεραμικά, κυβικό νιτρίδιο του βορίου και πολυκρυσταλλικό διαμάντι. Αυτά είναι αποτελεσματικά για την κατεργασία χυτοσιδήρου, χάλυβα και κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας. Ωστόσο, κανένα από αυτά τα εργαλεία δεν έχει βελτιώσει τη μηχανική ικανότητα των κραμάτων τιτανίου επειδή τα υλικά κοπτικών εργαλείων που χρησιμοποιούνται για την κοπή κραμάτων τιτανίου απαιτούν πολύ σημαντικές ιδιότητες.
(1) Καλή θερμική σκληρότητα για αντίσταση σε πολύ υψηλές καταπονήσεις.
2) Καλή θερμική αγωγιμότητα για τη μείωση των θερμικών κλίσεων και του θερμικού σοκ.
3) καλή χημική αδράνεια για μείωση της τάσης για χημική αντίδραση με το τιτάνιο.
4) καλή σκληρότητα και αντοχή στην κόπωση για την προσαρμογή των διεργασιών διαχωρισμού τσιπ. Τα εργαλεία καρβιδίου με βάση το καρβίδιο βολφραμίου (WC/co) θεωρείται ότι έχουν απόδοση σε όλες σχεδόν τις διαδικασίες κοπής τιτανίου. Ορισμένες δοκιμές έχουν δείξει ότι όλα τα εργαλεία με επίστρωση καρβιδίου έχουν μεγαλύτερο ποσοστό φθοράς από αυτά που δεν έχουν επικάλυψη. Αν και η ποιότητα των κεραμικών εργαλείων έχει βελτιωθεί και χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο για την κατεργασία δύσκολα κοπών υλικών, ειδικά κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας (π.χ. κράματα υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο), δεν έχουν αντικαταστήσει το καρβίδιο με τσιμέντο και τα υψηλής ταχύτητας χάλυβα λόγω της κακής θερμικής αγωγιμότητας, της χαμηλής αντοχής στη θραύση και της αντίδρασης με το τιτάνιο. Κατά την κοπή κραμάτων τιτανίου, τα υλικά κοπής καρβιδίου (κυβικό νιτρίδιο του βορίου και πολυκρυσταλλικό διαμάντι) έχουν χαμηλούς ρυθμούς φθοράς και καλή απόδοση.
Η παραμόρφωση άλεσης λεπτού τοιχώματος είναι το κύριο πρόβλημα στη διαδικασία άλεσης ασθενώς άκαμπτων δομικών μερών από κράμα τιτανίου. Λόγω του χαμηλού συντελεστή ελαστικότητας του κράματος τιτανίου, η δύναμη κοπής είναι σχετικά μεγάλη, το λεπτό τοίχωμα παραμορφώνεται εύκολα στη διαδικασία άλεσης, το αποτέλεσμα είναι ότι το πραγματικό πάχος του λεπτού τοιχώματος είναι μεγαλύτερο από το θεωρητικό πάχος. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, είναι απαραίτητο να ελαχιστοποιηθεί η διαδικασία άλεσης του λεπτού τοιχώματος από την κάθετη κατεύθυνση της επιφάνειας μηχανικής κατεργασίας που προκαλείται από την παραμόρφωση της δύναμης του λεπτού τοιχώματος.
