1790年に元素のチタンが発見されて以来、人類はその並外れたパフォーマンスを得るために100年の困難な探査を経験してきました。人類が最初に金属チタンを生産したのは1910年までではありませんでしたが、チタン合金の適用への道は浮き沈みでいっぱいでした。チタン合金には、高い特異的強度、腐食抵抗、高温抵抗、疲労抵抗などの特性があります。その重量は鋼の60％に過ぎませんが、その強度は合金鋼よりも高くなっています。したがって、チタン合金は、航空、航空宇宙、発電機器、原子力エネルギー、輸送、化学産業、医療機器でますます広く使用されています。
ただし、チタン合金の加工は非常に挑戦的な作業です。低熱伝導率、重度の機械加工硬化、ツールとの高い親和性、小さな塑性変形など、チタン合金の4つの特性は、機械加工が困難な重要な理由です。チタン合金の熱伝導率は45＃鋼の約16％に過ぎず、時間内に処理で発生した熱を伝導することは困難です。同時に、チタン合金の機械加工現象も非常に深刻であり、ツールの親和性が高く、チタンを含むセメント炭化物と絆を結び、ツールの摩耗を悪化させます。さらに、チタン合金の塑性変形は小さく、45鋼の弾性率の約1/2であるため、弾性回復は大きく、摩擦は深刻であり、ワークピースは変形を締めつつあります。
チタン合金の機械加工の難しさについては、次のプロセスのノウハウを取得できます。
まず、正の角度ジオメトリを備えた挿入物を使用して、切断力を減らし、熱とワークの変形を切断します。この挿入設計は、チタン合金の機械加工特性によりよく適応し、加工効率と品質を向上させることができます。
第二に、ワークピースの硬化を避けるために、一定のフィードが維持されます。切断プロセスでは、ツールは常に給餌状態にある必要があり、放射状のドラフトは、製粉時に半径の30％である必要があります。これにより、切断プロセスの安定性が保証され、ワークピースの硬化が減少します。
第三に、加工プロセスの熱安定性を確保するために、高圧高流量切断液の使用。切断液は、切断プロセスで生成された熱を時間内に取り除くことができ、ワークピースの表面が変性されないようにし、高温のためにツールが損傷するのを防ぎます。
第四に、ブレードのエッジをシャープに保ちます。鈍い切削工具は、熱の収集と摩耗の原因であり、簡単にツールの故障につながります。したがって、エッジの鋭さを確保するために、ブレードを定期的にチェックして交換する必要があります。
5番目、可能な限り柔らかい状態の機械チタン合金。硬化したチタン材料は機械加工がより困難になるため、機械加工の効率とツール寿命を改善するために、最も柔らかい状態の材料を機械加工します。
6番目に、大きな先端半径または面取りカットを使用して、可能な限りカットに最先端を入れます。これにより、各ポイントでの切断力と熱が減少し、局所的な破損が防止されます。チタン合金を製粉するとき、切断速度はツールの寿命に最も大きな影響を与え、ラジアルドラフト（ミリングの深さ）が2番目になります。
上記のプロセスのノウハウに加えて、チタンの機械加工の問題を解決するためにブレードから開始することもできます。チタンの機械加工中に発生する挿入溝摩耗は、事前にマシニングによって残された硬化層によって引き起こされます。機械加工温度が800度を超えると、ツールとワークピース材料の間の化学反応と拡散が発生します。これは、溝摩耗の形成の理由の1つでもあります。したがって、チタンの機械加工には、対処するために特別な挿入材料とジオメトリが必要です。
チタンの機械加工に適したツール構造は、熱伝達に焦点を当てる必要があります。大量の高圧切断液を、熱を迅速に除去するために、タイムリーかつ正確な方法で最先端にスプレーする必要があります。市場には、このニーズを満たすチタン加工用に特別に設計された製粉カッターのユニークな構造があります。
特定の機械加工方法に関しては、ターニング、フライス式、タッピング、およびリーミングには、さまざまな加工特性と考慮事項があります。たとえば、チタン合金を回す際には、適切なツール材料と幾何学的パラメーターを選択し、より低い切断速度と中程度の飼料を採用する必要があります。製粉チタン合金では、一般的に滑らかなフライス式メソッドを使用し、適切なツール材料とジオメトリを選択します。タッピングでは、ジャンプタップの代わりに1つを使用することを優先し、テーパーの選択と動作モードに注意を払う必要があります。リーミングでは、適切なリーマー素材を選択して、リーミングを取り、適切なリーマー素材を選択し、処理品質を改善するために適切なプロセス測定を行う必要があります。
要約すると、チタン合金の処理には課題がたくさんありますが、正しいプロセスのノウハウを習得し、適切なツールと処理方法を選択している限り、高効率と高品質の処理を実現することができます。
