Тытан'нізкая цеплаправоднасць і высокая хімічная рэакцыйная здольнасць робяць яго схільным да дэфектаў паверхні падчасАпрацоўка на станках з ЧПУ. Нягледзячы на тое, што геаметрыя інструмента і параметры рэзання добра вывучаны, аптымізацыя падачы астуджальнай вадкасці застаецца недастаткова выкарыстанай у прамысловай практыцы. Гэта даследаванне (праведзенае ў 2025 годзе) вырашае гэтую праблему, колькасна вызначаючы, як мэтанакіраваная падача астуджальнай вадкасці паляпшае якасць аздаблення без шкоды для прадукцыйнасці.
Метадалогія
1. Эксперыментальны дызайн
●Матэрыял:Пруткі Ti-6Al-4V (Ø50 мм)
●Абсталяванне:5-восевы ЧПУ з падачай астуджальнай вадкасці праз інструмент (дыяпазон ціску: 20–100 бар)
●Адсочваныя паказчыкі:
Шурпатасць паверхні (Ra) з дапамогай кантактнага профілометра
Знос задняй паверхні інструмента з дапамогай візуалізацыі з USB-мікраскопа
Тэмпература зоны рэзання (цеплавізійная камера FLIR)
2. Кантроль паўтаральнасці
●Тры паўторы тэсту на кожны набор параметраў
● Замена ўставак інструментаў пасля кожнага эксперыменту
●Тэмпература навакольнага асяроддзя стабілізавана на ўзроўні 22°C ±1°C
Вынікі і аналіз
1. Ціск астуджальнай вадкасці ў залежнасці ад якасці паверхні
●Ціск (бар):20 50 80
●Сярэдняе значэнне Ra (мкм) :3,2 2,1 1,4
●Знос інструмента (мм):0,28 0,19 0,12
Астуджальная вадкасць пад высокім ціскам (80 бар) знізіла рэзістэнтнасць радыяльнага супраціву (Ra) на 56% у параўнанні з базавым узроўнем (20 бар).
2. Эфекты пазіцыянавання сопла
Нахіленыя сопла (15° да кончыка інструмента) пераўзышлі радыяльныя налады дзякуючы:
● Зніжэнне назапашвання цяпла на 27% (цеплавыя дадзеныя)
●Павялічэнне тэрміну службы інструмента на 30% (вымярэнні зносу)
Абмеркаванне
1. Ключавыя механізмы
●Эвакуацыя стружкі:Падача астуджэння пад высокім ціскам здрабняе доўгую стружку, прадухіляючы паўторнае рэзанне.
●Тэрмакантроль:Лакалізаванае астуджэнне мінімізуе дэфармацыю апрацоўванай дэталі.
2. Практычныя абмежаванні
● Патрабуюцца мадыфікаваныя налады ЧПУ (мінімальная магутнасць помпы 50 бар)
● Не рэнтабельна для вытворчасці невялікіх аб'ёмаў
Выснова
Аптымізацыя ціску астуджальнай вадкасці і выраўноўвання соплаў значна паляпшае якасць паверхні тытана. Вытворцы павінны надаць прыярытэт:
●Мадэрнізацыя сістэм астуджэння да ціску ≥80 бар
● Правядзенне выпрабаванняў пазіцыянавання соплаў для канкрэтных інструментаў
Далейшыя даследаванні павінны вывучыць гібрыднае астуджэнне (напрыклад, крыягеннае + MQL) для цяжкаапрацоўваемых сплаваў.
Час публікацыі: 01 жніўня 2025 г.
