チタン合金研削における課題と解決策

チタン合金の特徴
チタン合金の種類は、チタン合金、チタン合金、＋チタン合金の3つに大別されます。現在、最大添加量のチタン合金仕様は TC4 (Ti-6Al-4V)、つまり + 相構造のチタン合金です。
チタン合金は、高強度、優れた熱安定性、高温強度、化学活性、低い熱伝導率などの特性を備えており、温度が高くなるほど硬度が高くなり、最も加工が難しい材料の1つに属し、粉砕が非常に困難です。研削性能が非常に悪いです。チタン合金の研削には通常36#-80#の粒度が採用されます。
研削の問題点
1. 砥石の接着問題が深刻であり、結び目問題も深刻である。
研削工程では、チタン合金の表面が剥がれて砥石に付着し、その後の研削では結合した表面層に砥石上の砥粒が一緒に付着するため、砥石へのダメージは非常に大きくなります。深刻な。
2. ワークピースは燃えやすく、変形し、割れやすい
チタン合金の特性により、温度が高くなるほど硬度が高くなり、必要な研削力が大きくなり、結果として生じる温度が高くなりすぎ、ワークピースに伝達された熱が外に排出されにくくなり、熱いとワークピースが破壊されます。チタン合金のため、ワークの焼けや変形、さらにはクラックにつながりやすい。

適切な研磨剤
チタン合金は非鉄金属であるため、炭化ケイ素 (SiC) や緑色炭化ケイ素 (GreenSiC)、または超硬ダイヤモンド砥粒 (ダイヤモンド) を使用した研削に適しています。緑色の炭化珪素と炭化珪素砥石の使用により、凝着が少なく、焼けや割れの現象が起こりにくくなります。したがって、緑色の炭化ケイ素砥石が一般的に使用されます。
研削の問題の解決策
チタン合金は、研削プロセス中に研削砥石が結合する傾向があり、また、高い研削温度によりワークピースが焼けやすく、変形し、割れやすい。研削温度が高くなると、重大な塑性変形が生じ、ワークピースの表面に損傷が生じ、物理的または化学的吸着によって研磨剤と金属の間に結合効果が発生します。
根本的な解決策は、放熱の問題を解決することです。一般的なアプローチは、砥石の摩耗をできるだけ少なくしながら、できるだけ多くの除去を達成するために、研削比を効果的に高めることです。従来の慣行
伝統的な習慣。砥石の速度を遅くすると研削温度が下がり、高速回転の場合よりも優れた研削効果が得られます。しかし、この場合、回転速度が遅くなるため砥石の消耗が早くなり、ドレッシングの時間や頻度が増えるほど加工効率が低下し、コストに影響を及ぼします。加工に影響を与え、ワークの平面度精度・寸法精度にも一定の影響を与えます。したがって、これは最良の解決策ではありません。最適なアプローチ。
理想的な実践;同一条件の回転数で良好な放熱性を実現します。砥石やグラインダーでは、研削を行うために許容される最高速度、砥石や研削液の使用、または加工条件などにより、より良い放熱を達成するために、可能な限り研削の回転速度を失わないようにする必要があります。砥石のコストを消費しないようにします。
しかし、チタン合金研削液の要件は、冷却効果やフラッシング効果に加えて、チタンと砥粒の付着や化学効果を抑制することがより重要である。各種極圧添加剤を配合した水溶性研削液の使用が適しています。
チタン合金研削液は生体安定性、防錆性に優れています。最長の耐用年数は 2 年を超える場合もあります。優れた防錆性能を発揮し、切削液の消費量を削減します。同時に、チタン合金研削液には塩素、亜硝酸塩、フェノールなどの有害物質が含まれておらず、環境保護研削液に属し、皮膚を刺激せず、作業者の健康を保護します。既存の砥石を使用して効率を向上させたい場合は、砥石の速度を下げて効果が得られるかどうかを確認してください。効果がある場合は、研削温度が問題の原因であることがわかります。この条件を使用して、他の条件をどのように設定するかを確認してください。
一般に、砥石車の熱放散を他の熱放散方法と組み合わせて使用​​することは、切削液などとはあまり適合しません。放熱性が向上します。