Dans les-domaines manufacturiers haut de gamme tels que l'aérospatiale,alliage de titane GR5est devenu un matériau de base en raison de ses avantages tels qu'une bonne stabilité thermique, une forte résistance à la corrosion et une résistance élevée à la traction. Cependant, sa faible conductivité thermique et sa force de coupe élevée font du perçage une « patate chaude »-vulnérable à des problèmes tels que l'usure rapide des outils, le blocage des forets et les-dimensions de perçage hors tolérances, ce qui ralentit considérablement l'efficacité de la production. Aujourd'hui, nous allons détailler les principales difficultés et solutions liées au forage de l'alliage de titane GR5 pour aider les entreprises à surmonter les goulots d'étranglement de traitement !
Quatre obstacles majeurs au perçage de l'alliage de titane TC4
1. Température de coupe extrêmement élevée : une forte liaison atomique et une mauvaise conductivité thermique entraînent des températures de zone de coupe 2 à 3 fois plus élevées que l'acier au carbone, réduisant considérablement la durée de vie de l'outil et rendant les pièces sujettes à la déformation thermique.
2. Retour élastique important : un faible module d'élasticité et un rapport de limite d'élasticité élevé entraînent un retour élastique de la surface après le perçage, provoquant facilement des dimensions-hors de-tolérance et affectant la précision de l'assemblage.
3. Usure sévère de l'outil : coefficient de frottement élevé avec le foret, petite déformation de coupe et usure et rupture faciles du bord de l'outil sous haute température et friction.
4. Élimination difficile des copeaux : forte affinité chimique, adhérant facilement à l'outil sous haute température et pression, accumulation de copeaux formant un bord construit -, grattant la surface de la pièce.
Cinq solutions principales pour les alliages de titane
1. Choisir le bon matériau d’outil : Prévenir les réactions chimiques. Privilégier le carbure cémenté avec peu ou pas de teneur en TiC ; les matériaux contenant du cobalt ou de la série YG(K) sont les meilleurs. Ces matériaux évitent les réactions à haute-température avec les alliages de titane, réduisant ainsi la résistance à la coupe et prolongeant la durée de vie de l'outil.
2. Optimisation des angles de l'outil : réduction de la résistance et prévention du retour élastique. • Meulez l'angle de la pointe à 135 degrés - 140 degrés pour améliorer la rigidité du foret et réduire les vibrations ; • Augmentez l'angle de dégagement extérieur à 12 degrés - 15 degrés pour réduire la friction avec la surface usinée ; • Réduisez la longueur du bord du burin à 0,08-0,1 mm pour réduire la force axiale et supprimer le retour élastique.
3. Structure d'outil améliorée : résistance à la casse améliorée. Grâce à une conception de foret à quatre-ligaments, le moment d'inertie transversal-est augmenté, améliorant ainsi la rigidité du foret. Ceci est particulièrement adapté à l'usinage de pièces de type coque-, empêchant efficacement la casse du foret due à un frottement excessif.
4. Paramètres de perçage adaptés : contrôle précis des paramètres. La vitesse de broche et l'avance sont ajustées en fonction du diamètre du foret. Par exemple, pour un trou de Φ3 mm, une vitesse de broche élevée est requise pour garantir la rugosité de la surface, tandis qu'une faible avance évite les bourrages et les écailles. Des paramètres spécifiques peuvent être déterminés grâce à une optimisation expérimentale.
5. Choisir le bon fluide de coupe : double protection de refroidissement et de lubrification. Les liquides de coupe à base d'eau-sont interdits. Privilégiez l’huile machine N32 + kérosène (rapport 3:1 ou 3:2) ou l’huile de coupe sulfurisée. Pour des applications spéciales, des électrolytes contenant de l'acide sébacique et de la triéthanolamine peuvent être utilisés, assurant le refroidissement, la lubrification et l'élimination des copeaux.
Étude de cas pratique : processus optimal pour l'usinage de trous de 6 à Φ3 mm
1. Positionnement avant-usinage : fraisez une petite surface plane sur le plan incliné à l'aide d'une fraise inférieure à Φ3 mm pour éviter la dérive du foret.
2. Forage central : utilisez un foret central de Φ2 mm pour positionner le trou et garantir la précision du perçage.
3. Paramètres de l'outil : angle de la pointe de perçage 135 degrés -140 degrés, angle d'hélice 35 degrés -40 degrés, épaisseur du noyau de perçage 0,4-0,22D et meuler le bord du ciseau en forme de S/X.
4. Contrôle du processus : contrôlez le faux-rond du tranchant à moins ou égal à 0,03-0,1 mm, utilisez un fluide de coupe dédié tout au long du processus et retirez rapidement les copeaux.
