Аналіз характеристик шліфування та обробки титанових прутків

Серед широкого застосування матеріалів з титанових сплавів титанові стрижні є найкращими серед них, і якість їх обробки безпосередньо залежить від продуктивності та зовнішнього вигляду кінцевого продукту. Щоб досягти гладкого вигляду титанових стрижнів і стандартів високої точності, таких як H11, H9, H8 і H7, безцентрові шліфувальні машини стали незамінним основним обладнанням. У цій статті детально досліджуються характеристики шліфування стрижнів із титанового сплаву на безцентрових шліфувальних верстатах і як досягти високої точності обробки шляхом оптимізації процесів і обладнання.

Переваги безцентрових шліфувальних машин
Безцентрова шліфувальна машина може досягти ефективного та точного шліфування завдяки своєму унікальному методу обробки, тобто без необхідності позиціонування осі заготовки. Обладнання складається з трьох основних механізмів: шліфувального круга, регулювального круга та опори заготовки. Ці три працюють разом, щоб гнучко реагувати на різні потреби обробки. Особливо для матеріалів високої міцності та високої твердості, таких як титанові сплави, безцентрові шліфувальні машини продемонстрували чудові можливості обробки.

П'ять характеристик шліфування титанового сплаву
1. Висока твердість: твердість титанових сплавів зазвичай становить від HV350 до 400, що створює серйозну проблему для шліфувальних інструментів і може призвести до втрати та поломки інструменту.
2. Низька теплопровідність: низька теплопровідність титанового сплаву спричиняє швидке накопичення тепла під час шліфування, і ріжучу рідину важко ефективно виводити, що впливає на якість обробленої поверхні.
3. Сприйнятливий до окислення: за умов високої температури та високого тиску титановий сплав легко окислюється, що впливає на якість поверхні, тому для покращення охолодження та змащення потрібна відповідна шліфувальна рідина.
4. Інструмент схильний до адгезійного зносу: тертя між шліфувальним кругом і титановим сплавом створює високу температуру, в результаті чого титановий сплав деформується та прилипає до шліфувального круга, прискорюючи знос шліфувального круга.
5. Явище холодного зміцнення: висока температура, що виникає під час шліфування, викликає хімічну реакцію на поверхні титанового сплаву, що призводить до зміцнення поверхні та ускладнює обробку.

Мистецтво вибору шліфувального круга
З огляду на характеристики шліфування титанового сплаву, вибір шліфувальних кругів має вирішальне значення. Шліфувальні круги з карбіду кремнію є першим вибором через їх високу твердість і низькі характеристики зносу; в той час як кубічний нітрид бору та полікристалічний алмаз широко використовуються у високоякісній обробці завдяки їх стійкості до високих температур і високій стабільності. Вибір цих матеріалів шліфувального круга спрямований на зниження температури шліфування та підвищення якості шліфування.

Важливість теплоносія
У процесі безцентрового шліфування охолоджуюча рідина є не тільки охолоджуючою рідиною, а й очисним засобом. Він повинен швидко відводити тепло і ефективно змивати дрібний пісок з поверхні продукту і залишки на поверхні шліфувального круга. Використання водорозчинної шліфувальної рідини, що містить різноманітні добавки для екстремального тиску, може додатково покращити ефект обробки та зменшити помилки позиціонування.

Оптимізація параметрів помелу
Налаштування параметрів помелу безпосередньо впливає на якість обробки. Взявши за приклад титановий стрижень TC4φ10, шляхом повторних експериментів і накопичення досвіду ми дійшли висновку, що оптимальна глибина шліфування становить 0.05~0,1 мм, а оптимальна швидкість шліфувального круга — 25 м/с. За цієї комбінації параметрів швидкість зчеплення шліфувального круга є найменшою, а якість шліфувальної поверхні є найкращою.

З безперервним розширенням сфери застосування матеріалів із титанових сплавів вимоги до точності обробки та продуктивності прутків із титанового сплаву стають все вищими. Постійно оптимізуючи технологічні параметри безцентрової шліфувальної машини та підбираючи відповідні шліфувальні круги та охолоджуючі рідини, ми можемо досягти високої точності та високої якості обробки прутків із титанового сплаву. У майбутньому, з розвитком технологій і модернізацією обладнання, у нас є підстави вважати, що рівень обробки матеріалів з титанових сплавів досягне нового рівня.