Титан„Лошата топлопроводимост и високата химическа реактивност го правят податлив на повърхностни дефекти по време наCNC обработка. Въпреки че геометрията на инструмента и параметрите на рязане са добре проучени, оптимизацията на охлаждащата течност остава недостатъчно използвана в индустриалната практика. Това проучване (проведено през 2025 г.) запълва тази празнина, като определя количествено как целенасоченото подаване на охлаждаща течност подобрява качеството на обработка, без да се прави компромис с производителността.
Методология
1. Експериментален дизайн
●Материал:Ti-6Al-4V пръти (Ø50 мм)
●Оборудване:5-осен CNC с охлаждаща течност през инструмента (диапазон на налягане: 20–100 бара)
●Проследявани показатели:
Грапавост на повърхността (Ra) чрез контактен профилометър
Износване на страничните повърхности на инструмента чрез изобразяване с USB микроскоп
Температура на зоната на рязане (термокамера FLIR)
2. Контроли за повторяемост
●Три повторения на теста за всеки набор от параметри
● Вложките на инструментите се подменят след всеки експеримент
●Температура на околната среда, стабилизирана на 22°C ±1°C
Резултати и анализ
1. Налягане на охлаждащата течност спрямо повърхностната обработка
●Налягане (бар):20 50 80
●Средно Ra (μm) :3.2 2.1 1.4
●Износване на инструмента (мм):0,28 0,19 0,12
Охлаждащата течност под високо налягане (80 бара) намали Ra с 56% спрямо изходното ниво (20 бара).
2. Ефекти от позиционирането на дюзите
Ъгловите дюзи (15° към върха на инструмента) превъзхождат радиалните настройки по:
● Намаляване на акумулирането на топлина с 27% (термични данни)
●Удължаване на живота на инструмента с 30% (измервания на износването)
Дискусия
1. Ключови механизми
●Евакуация на чипове:Охлаждащата течност под високо налягане чупи дългите стружки, предотвратявайки повторното рязане.
●Термичен контрол:Локалното охлаждане минимизира деформацията на детайла.
2. Практически ограничения
● Изисква модифицирани CNC настройки (минимален капацитет на помпата 50 бара)
● Не е рентабилно за производство с малък обем
Заключение
Оптимизирането на налягането на охлаждащата течност и подравняването на дюзите значително подобрява повърхностното покритие на титана. Производителите трябва да дадат приоритет на:
●Модернизация до ≥80 бара охлаждащи системи
● Провеждане на тестове за позициониране на дюзи за специфични инструменти
По-нататъшни изследвания следва да проучат хибридното охлаждане (напр. криогенно + MQL) за труднообработваеми сплави.
Време на публикуване: 01.08.2025 г.
