As ligas de titânio são cada vez mais usadas na indústria de fabricação de aviação devido à sua alta resistência, boas propriedades mecânicas e forte resistência à corrosão. À medida que a proporção de ligas de titânio em aeronaves continua a aumentar. A eficiência de usinagem CNC de peças estruturais de aviação de liga de titânio tem um impacto crescente nas empresas de fabricação de aviação. As ligas de titânio são materiais difíceis de processar, com uma usinabilidade relativa de 0,15 a 0,25 e uma eficiência de usinagem de apenas 10% daquela das ligas de alumínio.
Portanto, a baixa eficiência de usinagem de peças estruturais de aviação de liga de titânio restringiu seriamente a produção em massa de aeronaves modernas. Realizar usinagem eficiente de peças estruturais de aviação de liga de titânio tornou-se um tópico de preocupação comum para empresas de fabricação de aviação, fabricantes de equipamentos CNC e fabricantes de ferramentas.
Desempenho do processamento de corte de liga de titânio
A liga de titânio tem as características de boas propriedades mecânicas, forte resistência à corrosão e baixa gravidade específica. No entanto, no processamento, o desempenho de corte da liga de titânio é muito ruim, o que se manifesta principalmente nos seguintes aspectos:
- Alta força de corte. O material de liga de titânio tem alta resistência, e a resistência de corte gerada durante o corte é grande, resultando em uma grande quantidade de calor de corte gerado na aresta de corte.
- Baixa condutividade térmica. A liga de titânio tem baixa difusividade térmica, e uma grande quantidade de calor de corte é concentrada na área de corte.
- Alto estresse na ponta. A liga de titânio tem baixa plasticidade, e os cavacos produzidos pelo processamento são muito fáceis de dobrar, resultando em um curto comprimento de contato entre os cavacos e a aresta de corte frontal. Portanto, a força por unidade de área na aresta de corte aumenta, causando concentração de estresse na ponta da ferramenta.
- Alto atrito. O módulo elástico da liga de titânio é pequeno, resultando em maior atrito entre as bordas de corte dianteiras e traseiras.
- Alta atividade química. Em altas temperaturas de corte, elementos de titânio podem facilmente reagir quimicamente com gases como hidrogênio, oxigênio e nitrogênio no ar para formar uma camada dura de superfície, o que acelera o desgaste da ferramenta.
Equipamento de processamento de alta eficiência de liga de titânio
Para atender ao processamento eficiente de peças estruturais de liga de titânio, novos equipamentos de processamento de liga de titânio apresentam as seguintes tendências de desenvolvimento:
- Grande torque. A liga de titânio tem alta resistência e a força de corte é muito grande durante o processamento. Uma característica óbvia das máquinas-ferramentas de processamento de liga de titânio é o grande torque do fuso e o torque do ângulo de giro.
- Aplicação de fusos elétricos. Fusos elétricos de alta potência e alto torque foram aplicados ao processamento de ligas de titânio.
- Centros de usinagem horizontais são aplicados ao processamento de ligas de titânio. Centros de usinagem horizontais são convenientes para remoção de cavacos, o que é propício para melhorar a eficiência do processamento e a qualidade do processamento. Bancadas de trabalho intercambiáveis são fáceis de realizar processamento multiestação e formam linhas de produção flexíveis, melhorando a utilização do equipamento.
- Resfriamento interno de alta pressão. No processamento de liga de titânio, o calor de corte é concentrado na ponta da ferramenta, o que é fácil de causar desgaste ou danos à ferramenta. O resfriamento interno de alta pressão pode pulverizar com precisão na área de corte para remover o calor de corte.
Fresa de usinagem de alta eficiência de liga de titânio
A liga de titânio tem baixa usinabilidade, e a velocidade de corte dos métodos tradicionais de usinagem geralmente não excede 60 m/min. A usinagem grosseira da liga de titânio usa principalmente grande profundidade de corte, baixa velocidade e baixo avanço para obter a taxa máxima de remoção de metal. O acabamento usa ferramentas de carboneto revestidas com PVD para fresamento de alta velocidade com pequena largura de corte e grande profundidade de corte para obter um corte eficiente. Portanto, as ferramentas de usinagem de liga de titânio são principalmente aprimoradas em torno de como evitar vibração durante cortes fortes, reduzir a força de corte e reduzir a temperatura de corte.
A SAMHO lançou recentemente a série SHTI, especializada em usinagem de materiais de liga de titânio. A vida útil da ferramenta é de 8 a 10 horas. Ela foi promovida na China e muitos clientes a estão usando.
Fresa de topo de usinagem de alta eficiência de liga de titânio
Processamento de fresagem de face de liga de titânio
Fresamento de face de liga de titânio
Ao fresar peças de liga de titânio, um método de fresamento com pequena profundidade de corte e grande avanço é usado para obter um processamento eficiente. O princípio do fresamento de alto avanço é reduzir o ângulo de deflexão principal da ferramenta para que a ferramenta ainda possa manter uma pequena espessura de cavaco em um avanço muito alto. Para reduzir a força de corte em alto avanço, uma grande quantidade de avanço pode ser obtida em uma baixa velocidade de corte, e a taxa de remoção de metal por unidade de profundidade de corte pode ser aumentada. Ao mesmo tempo, a força de corte é parcialmente verticalmente para cima, a força tangencial é pequena e o consumo de energia também é pequeno. Este método de processamento não requer alta potência e rigidez da máquina-ferramenta e é amplamente utilizado.
Série SHTI fresas finais pode atender ao fresamento frontal de materiais de liga de titânio.
Processamento de Slot de Liga de Titânio
A cavidade de ranhura é uma característica principal das peças estruturais de aviação de liga de titânio, com alta taxa de remoção de material e grande carga de trabalho. Portanto, o processamento da cavidade de ranhura é a chave para obter um processamento eficiente de peças de liga de titânio. O corte poderoso com grande profundidade de corte, baixa velocidade e baixo avanço para obter a taxa máxima de remoção de metal é um método eficaz para o processamento bruto de ligas de titânio. Atualmente, a fresa de milho é a ferramenta de fresagem poderosa mais eficiente e amplamente utilizada para o processamento bruto de ligas de titânio.
A série SHTI também possui fresas de topo de pescoço longo, especialmente projetadas para processamento de cavidades profundas.
Tecnologia de processamento de cantos redondos
Para reduzir o peso da aeronave, os filetes nos cantos das ranhuras das peças estruturais da aeronave são geralmente menores e precisam ser processados com uma fresa de diâmetro menor. Devido à mudança repentina no volume de corte no filete, a força de corte muda muito. No caso de uma mudança repentina na força de corte, a ferramenta vibra facilmente e até quebra. Isso leva a um desgaste severo da ferramenta e baixa eficiência de processamento.
A fresagem por mergulho é a melhor maneira de resolver a eficiência do processamento de cantos. A fresagem por mergulho tem menos vibração do que a fresagem convencional, e o método de corte é eficiente na remoção de tolerâncias de canto. A maioria das tolerâncias de canto pode ser removida usando ferramentas de fresagem por mergulho de diferentes diâmetros. Em seguida, use um fresa final para remover os resíduos produzidos pela fresagem por mergulho, o que pode melhorar muito a eficiência do processamento.
Tecnologia de fresamento lateral de precisão
Ao terminar a parede lateral, a natureza descontínua da fresagem é usada para atingir o propósito de corte de alta velocidade. Isso melhora a qualidade da superfície e a eficiência do processamento das peças. Ao terminar a lateral, devido à pequena largura de corte, o tempo de corte para cada rotação dos dentes do cortador é muito curto, ou seja, o tempo de resfriamento é muito longo. Sob a condição de resfriamento suficiente, a temperatura de corte pode ser controlada de forma eficaz. Portanto, a velocidade de corte pode ser bastante aumentada para melhorar a eficiência do processamento. Use fresas de carboneto sólido revestidas com PVD ou fresas de carboneto de dente superdenso para corte e acabamento de alta velocidade de ligas de titânio. Isso pode melhorar muito a eficiência e a precisão do processamento.
