Как обойти проблемы при фрезеровании титана

Фрезерование титановых сплавов считается одной из самых сложных металлообрабатывающих операций. Необходимо учесть все особенности этого металла, чтобы обеспечить необходимое качество готового изделия.

Пройдемся по основным характеристикам титановых сплавов, чтобы правильно подобрать режущий инструмент и режимы обработки.

Высокая прочность

Это свойство титана приводит к высоким нагрузкам на инструмент, т.к. приходится применять значительные усилия для резания этого металла. И тут без качественных износостойких фрез не обойтись. Лучше выбрать твердосплавный инструмент, хотя фрезы из прочных сталей с упрочняющим покрытием тоже неплохой выбор.

Из-за значительных усилий в процессе обработки температура в зоне резания сильно растёт. Учитывая, что титан практически не обладает теплопроводностью, это лишь усугубляет обстановку, способствуя дальнейшему перегреву.

Сильный нагрев ведет к деформации фрезы, а также увеличивает вероятность образования дефектов на поверхности обрабатываемой заготовки. Дело в том, что расплавленный металл может налипать на режущую кромку инструмента, портя качество обработки и изменяя геометрию детали.

Регулировать температуру приходится снижением скорости обработки, а также непрерывным применением смазочно-охлаждающей эмульсии. Кроме того, предъявляются требования и к самому режущему инструменту. Фрезы должны обладать высокой красностойкостью и без проблем работать даже в условиях сильнейшего нагрева.

Сильные вибрации

По причине высокой прочности процесс обработки сопровождается повышенными вибрациями. Это значительно сокращает срок службы инструмента, особенно, если он изготовлен из твёрдых сплавов.

Проблему можно минимизировать, если усилить крепление детали на станке. Предпочтительно расположить заготовку максимально близко к шпинделю станка.

Как правило, механическая обработка выполняется на оборудовании, оснащённом шпинделем с конусом ISO 50 с укороченным вылетом.

Коварная стружка

Пара слов о титановой стружке. Во-первых, она взрывоопасна. Поэтому при обработке титана нужно обязательно соблюдать все требования безопасности на производстве.

Кроме того, типичное свойство титановых сплавов – способность окисляться при сильном нагреве. А, как мы уже отмечали выше, во время фрезерования температуры достигают запредельных отметок. Это приводит к тому, что титановая стружка становится непригодной для дальнейшей переработки и использования.

Хотя процесс фрезерования титановых сплавов сопровождается большими трудозатратами, их можно минимизировать, если использовать качественный металлорежущий инструмент