Prva stvar, o kateri je treba govoriti, je fizikalni pojav obdelave titanove zlitine. Čeprav je rezalna sila titanove zlitine le malo višja kot pri jeklu z enako trdoto, je fizikalni pojav pri obdelavi titanove zlitine veliko bolj zapleten kot pri obdelavi jekla, zaradi česar je težava pri obdelavi titanove zlitine zelo visoka.
Toplotna prevodnost večine titanovih zlitin je zelo nizka, le 1/7 jekla in 1/16 aluminija. Zato toplota, ki nastane pri rezanju titanovih zlitin, ne bo hitro prenesena na obdelovanec ali odvzeta z odrezki, temveč se bo akumulirala v območju rezanja, nastala temperatura pa lahko znaša tudi 1000 °C ali več. , zaradi česar se bo rezalni rob orodja hitro obrabil, okrušil in počil. Nastanek nakopičenega roba, hiter pojav obrabljenega roba, povzroči več toplote v rezalnem območju, kar dodatno skrajša življenjsko dobo orodja.
Visoka temperatura, ki nastane med postopkom rezanja, prav tako uniči površinsko celovitost delov iz titanove zlitine, kar ima za posledico zmanjšanje geometrijske natančnosti delov in pojav utrjevanja, ki resno zmanjša njihovo odpornost proti utrujenosti.
Elastičnost titanovih zlitin je lahko koristna za delovanje delov, vendar je med postopkom rezanja elastična deformacija obdelovanca pomemben vzrok za vibracije. Rezalni pritisk povzroči, da se "elastični" obdelovanec odmakne od orodja in odskoči, tako da je trenje med orodjem in obdelovancem večje od rezanja. Proces trenja ustvarja tudi toploto, kar poslabša problem slabe toplotne prevodnosti titanovih zlitin.
Ta problem je še hujši pri obdelavi tankostenskih ali obročastih delov, ki se zlahka deformirajo. Obdelava tankostenskih delov iz titanove zlitine do pričakovane dimenzijske natančnosti ni lahka naloga. Ker ko orodje potisne material obdelovanca, je lokalna deformacija tanke stene presegla elastično območje in pride do plastične deformacije, trdnost materiala in trdota rezalne točke pa se znatno povečata. Na tej točki postane obdelava pri predhodno določeni rezalni hitrosti previsoka, kar dodatno povzroči ostro obrabo orodja. Lahko rečemo, da je "toplota" "osnovni vzrok", ki otežuje obdelavo titanovih zlitin.
Kot vodilni v industriji rezilnih orodij je Sandvik Coromant skrbno zbral procesno znanje in izkušnje za obdelavo titanovih zlitin in ga delil s celotno industrijo. Sandvik Coromant je povedal, da je na podlagi razumevanja mehanizma obdelave titanovih zlitin in dodajanja preteklih izkušenj glavno procesno znanje in izkušnje za obdelavo titanovih zlitin naslednje:
(1) Ploščice s pozitivno geometrijo se uporabljajo za zmanjšanje rezalne sile, rezalne toplote in deformacije obdelovanca.
(2) Ohranjajte konstanten pomik, da preprečite utrjevanje obdelovanca, orodje mora biti med postopkom rezanja vedno v podajalnem stanju, radialna rezalna količina ae pa mora med rezkanjem znašati 30 % polmera.
(3) Rezalna tekočina z visokim pritiskom in velikim pretokom se uporablja za zagotovitev toplotne stabilnosti obdelovalnega procesa in preprečevanje degeneracije površine obdelovanca in poškodbe orodja zaradi previsoke temperature.
(4) Rob rezila naj bo oster, topa orodja so vzrok za kopičenje toplote in obrabo, kar lahko zlahka povzroči okvaro orodja.
(5) Strojna obdelava v najmehkejšem stanju titanove zlitine, kolikor je to mogoče, ker postane material po utrjevanju težje obdelan, toplotna obdelava pa poveča trdnost materiala in poveča obrabo vložka.
(6) Za rezanje uporabite velik radij ali posnetek in vstavite čim več rezalnih robov. To zmanjša rezalno silo in toploto na vsaki točki ter prepreči lokalne zlome. Pri rezkanju titanovih zlitin ima med rezalnimi parametri na življenjsko dobo orodja vc največji vpliv rezalna hitrost, sledi pa radialna rezalna količina (globina rezkanja) ae.
Čas objave: 6. aprila 2022