С какой скорости резания начинать первоначальные испытания обработки титана TC4?
Для начальных испытаний по механической обработке титана марки TC4 (Ti-6Al-4V) необходимо использовать осторожный и последовательный подход, чтобы предотвратить преждевременный износ инструмента, получить достоверные данные о характере износа и сохранить качество поверхности. Начальная скорость резания должна находиться в нижнем или среднем диапазоне, при этом основное внимание следует уделять оптимизации других параметров.
Рекомендуемая начальная скорость резания (SFM / м/мин)
Для стандартного твердосплавного инструмента без покрытия или с PVD-покрытием разумным стартовым диапазоном является 50–70 SFM (15–21 м/мин).
При черновой обработке: начните с нижней границы диапазона — около 50–60 SFM (15–18 м/мин). Цель — обеспечить стабильность процесса и долговечность инструмента, так как высокий съём материала сопровождается значительным тепловыделением и нагрузкой.
При чистовой обработке: можно осторожно перейти к верхней границе диапазона — 60–70 SFM (18–21 м/мин). Малая глубина резания снижает общие тепловые и механические нагрузки, что позволяет слегка повысить скорость для улучшения чистоты поверхности.
Ключевой контекст: другие параметры имеют первостепенное значение
Важно понимать, что скорость резания — лишь один из факторов. Успешное испытание зависит от сбалансированной настройки всех параметров:
Подача на зуб (fz): используйте стабильную положительную толщину стружки. Для фрезы диаметром 12 мм (½") начните с 0,08–0,12 мм/зуб (0,003–0,005 дюйма/зуб). Слишком малая подача вызывает трение и наклёп, слишком большая — повышает усилия и образует толстую, трудноудаляемую стружку.
Глубина резания по оси (ap): может быть относительно большей, поскольку она меньше влияет на давление, чем радиальная глубина. При прорезании пазов используйте полный диаметр инструмента. При фрезеровании уступов — около 1,5 диаметра инструмента.
Глубина резания по радиусу (ae): это основной параметр для управления теплом и нагрузкой. Начните с лёгкого радиального врезания 20–30% диаметра инструмента. Это позволяет инструменту дольше находиться в воздушной и охлаждающей фазе, предотвращая перегрев.
Протокол испытаний и путь оптимизации
Первое испытание служит базовой точкой. После нескольких минут обработки осмотрите инструмент и стружку. Если инструмент не проявляет признаков ускоренного износа, а стружка имеет серебристый или соломенный цвет, можно переходить к структурной оптимизации. Повышайте скорость резания малыми шагами по 5–10 SFM (1,5–3 м/мин), сохраняя остальные параметры неизменными. После каждого шага тщательно контролируйте состояние инструмента. Цель — определить максимальную скорость, при которой сохраняется экономичный срок службы инструмента до начала быстрого износа. Такой эмпирический подход лежит в основе нашей услуги по обработке титана на станках с ЧПУ при разработке новых компонентов.
Факторы, влияющие на корректировку параметров
Этот стартовый диапазон предполагает наличие жёсткого крепления инструмента, высокой жёсткости станка и эффективного высоконапорного охлаждения. Если эти условия не соблюдены, следует начать с ещё меньшей скорости. Кроме того, использование инструментов со специальной геометрией и современными покрытиями (например, AlTiN) может позволить стартовать немного выше, однако консервативный подход остаётся самым безопасным на этапе испытаний. Экспертиза, реализованная в рамках сервиса высокоточной обработки, обеспечивает точный подбор параметров и успешный результат уже на первом тесте.
