La première chose à aborder est le phénomène physique du traitement des alliages de titane. Bien que la force de coupe de l'alliage de titane ne soit que légèrement supérieure à celle de l'acier de même dureté, le phénomène physique du traitement de l'alliage de titane est beaucoup plus compliqué que celui du traitement de l'acier, ce qui rend la difficulté du traitement de l'alliage de titane montante.
La conductivité thermique de la plupart des alliages de titane est très faible, seulement 1/7 de celle de l'acier et 1/16 de celle de l'aluminium. Par conséquent, la chaleur générée lors du processus de coupe des alliages de titane ne sera pas rapidement transférée à la pièce ou évacuée par les copeaux, mais s'accumulera dans la zone de coupe et la température générée peut atteindre 1 000 °C ou plus. , ce qui entraînera une usure rapide du tranchant de l'outil, des éclats et des fissures. La formation d’arêtes rapportées, l’apparition rapide d’une arête usée, génère à son tour plus de chaleur dans la zone de coupe, réduisant encore davantage la durée de vie de l’outil.
La température élevée générée lors du processus de découpe détruit également l’intégrité de surface des pièces en alliage de titane, entraînant une diminution de la précision géométrique des pièces et un phénomène d’écrouissage qui réduit considérablement leur résistance à la fatigue.
L'élasticité des alliages de titane peut être bénéfique pour les performances des pièces, mais lors du processus de découpe, la déformation élastique de la pièce est une cause importante de vibration. La pression de coupe provoque l'éloignement de la pièce « élastique » de l'outil et son rebond, de sorte que le frottement entre l'outil et la pièce est supérieur à l'action de coupe. Le processus de friction génère également de la chaleur, aggravant le problème de la mauvaise conductivité thermique des alliages de titane.
Ce problème est encore plus grave lors du traitement de pièces à paroi mince ou en forme d'anneau qui se déforment facilement. Il n’est pas facile de traiter des pièces à parois minces en alliage de titane avec la précision dimensionnelle attendue. Parce que lorsque le matériau de la pièce est repoussé par l'outil, la déformation locale de la paroi mince a dépassé la plage élastique et une déformation plastique se produit, et la résistance et la dureté du matériau du point de coupe augmentent considérablement. À ce stade, l'usinage à la vitesse de coupe préalablement déterminée devient trop élevé, ce qui entraîne une usure brutale de l'outil. On peut dire que la « chaleur » est la « cause profonde » qui rend difficile le traitement des alliages de titane.
En tant que leader du secteur des outils de coupe, Sandvik Coromant a soigneusement rassemblé un savoir-faire en matière de processus de traitement des alliages de titane et l'a partagé avec l'ensemble du secteur. Sandvik Coromant a déclaré que, sur la base de la compréhension du mécanisme de traitement des alliages de titane et de l'ajout de l'expérience passée, le principal savoir-faire en matière de processus de traitement des alliages de titane est le suivant :
(1) Les plaquettes à géométrie positive sont utilisées pour réduire la force de coupe, la chaleur de coupe et la déformation de la pièce.
(2) Maintenez une avance constante pour éviter le durcissement de la pièce, l'outil doit toujours être en état d'avance pendant le processus de coupe et la quantité de coupe radiale ae doit être de 30 % du rayon pendant le fraisage.
(3) Un fluide de coupe à haute pression et à grand débit est utilisé pour assurer la stabilité thermique du processus d'usinage et empêcher la dégénérescence de la surface de la pièce et les dommages à l'outil dus à une température excessive.
(4) Gardez le bord de la lame affûté, les outils émoussés sont la cause de l'accumulation de chaleur et de l'usure, ce qui peut facilement conduire à une panne de l'outil.
(5) Usinage dans l'état le plus doux possible de l'alliage de titane, car le matériau devient plus difficile à usiner après durcissement et le traitement thermique augmente la résistance du matériau et augmente l'usure de l'insert.
(6) Utilisez un grand rayon de nez ou un chanfrein pour couper et placez autant d'arêtes de coupe que possible dans la coupe. Cela réduit la force de coupe et la chaleur en tout point et évite les cassures locales. Lors du fraisage d'alliages de titane, parmi les paramètres de coupe, la vitesse de coupe a la plus grande influence sur la durée de vie de l'outil vc, suivie par la quantité de coupe radiale (profondeur de fraisage) ae.
Heure de publication : 06 avril 2022