टाइटेनियम मिश्र धातु काटने और मशीनिंग प्रक्रिया पर अनुसंधान

टाइटेनियम मिश्र धातु एक विशिष्ट कठिन-से-मशीन सामग्री है, और इसकी मशीनिंग विशेषताएं मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलुओं में परिलक्षित होती हैं:

(1) टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च शक्ति और उच्च कठोरता होती है, इसलिए प्रसंस्करण उपकरण में उच्च शक्ति की आवश्यकता होती है, और उपकरण में उच्च शक्ति और कठोरता होनी चाहिए।

(2) चिप और फ्रंट टूल फेस के बीच संपर्क क्षेत्र छोटा है, और टिप तनाव बड़ा है।

(3) टाइटेनियम मिश्र धातु में उच्च घर्षण कारक और कम तापीय चालकता होती है। उपकरण और चिप के बीच संपर्क की लंबाई कम है, और काटने की गर्मी काटने के किनारे के करीब एक छोटे से क्षेत्र में जमा हो जाती है, जिसे वितरित करना आसान नहीं है। ये कारक टाइटेनियम मिश्र धातु काटने के तापमान को अधिक बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण तेजी से खराब होते हैं और मशीनिंग की गुणवत्ता प्रभावित होती है।

(4) टाइटेनियम मिश्र धातु की लोच के कम मापांक के कारण, काटने की प्रक्रिया में वर्कपीस में एक बड़ा रिबाउंड होता है, जिससे टूल बैक फेस का घिसना और वर्कपीस का विरूपण होना आसान होता है।

(5) टाइटेनियम मिश्र धातु उच्च तापमान पर रासायनिक रूप से सक्रिय है, और एक कठोर परत बनाने के लिए हवा में हाइड्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य गैसीय अशुद्धियों के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करना आसान है, जो उपकरण के पहनने को और बढ़ा देता है।

(6) टाइटेनियम मिश्र धातु काटने की प्रक्रिया, वर्कपीस सामग्री को उपकरण की सतह से बांधना आसान है, काटने का तापमान अधिक है, इसलिए उपकरण के प्रसार और आसंजन के पहनने का खतरा है।

2, पाइप फिटिंग के उत्पादन में काटने की प्रक्रिया का विश्लेषण

2.1 ट्यूब पार्ट्स प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

चित्र 1 एक ट्यूब प्रकार की संरचना है, इसकी सामग्री का चयन TA2M टाइटेनियम मिश्र धातु स्टील पाइप, φ63 × 3.5 × 130 के लिए सामग्री विनिर्देश, प्रत्येक रिक्त को एक टुकड़े में बनाया जा सकता है।

मशीनिंग प्रक्रिया में, भागों की आवश्यकताओं के अनुसार, इसे टर्निंग और मिलिंग द्वारा पूरा किया जा सकता है। इसकी मशीनिंग प्रक्रिया विशिष्टता चित्र 2 में दिखाई गई है।

अंतिम रूप से ढाले गए हिस्से पतली दीवार वाले हिस्से होते हैं। मशीनिंग करते समय, यह सुनिश्चित करने के लिए कि भाग के ज्यामितीय आयाम उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, मशीनिंग विकृत नहीं होती है। इसलिए, टर्निंग और मिलिंग के दौरान मैंड्रेल को क्लैंप किया जाना चाहिए। मिलिंग के मामले में, दूसरी क्लैंपिंग की जाती है। मिलिंग के बाद कट के निशान को कम करने के लिए, मेन्ड्रेल को क्लैंप करते समय क्लीयरेंस जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए। मिलिंग पूरी होने के बाद, कटर को चाकू और रेत से बंद कर दें।

2.2 उपकरण सामग्री का चयन

टाइटेनियम मिश्र धातु की मशीनिंग के लिए उपकरण सामग्री में निम्नलिखित गुण होने चाहिए: उच्च तापमान पर रासायनिक स्थिरता; पर्याप्त शक्ति और कठोरता; अच्छी तापीय चालकता. टाइटेनियम मिश्र धातु को संसाधित करते समय, टाइटेनियम मिश्र धातु के लिए कम आत्मीयता वाली उपकरण सामग्री का यथासंभव चयन किया जाना चाहिए। उपकरण YG8 सीमेंटेड कार्बाइड सामग्री से बना है, न कि YT-प्रकार की सीमेंटेड कार्बाइड सामग्री से। YT-प्रकार की सीमेंटेड कार्बाइड सामग्री में Ti भी होता है, इसलिए समान तत्वों के बीच संबंध उत्पन्न होगा, और आसंजन की घटना घटित होगी। जब काटने का तापमान अधिक होता है, तो घर्षण का गुणांक अधिक होता है, जिससे उपकरण का घिसाव बढ़ जाता है। उपकरण की ज्यामिति तालिका 3 में दिखाई गई है।

2.3 उपकरण मापदंडों का अनुकूलन

3.3.1 टर्निंग प्रक्रिया

टाइटेनियम मिश्र धातु की खराब तापीय चालकता के कारण, उपकरण के पिछले चेहरे और मशीनीकृत सतह के बीच घर्षण से उत्पन्न गर्मी को कम करने के लिए, उपकरण के पीछे के कोण को बड़ा चुना जाना चाहिए। सामान्य सामग्रियों के प्रसंस्करण के लिए टूल बैक एंगल {{0}} डिग्री -8 डिग्री है; टूल बैक एंगल 0=14 डिग्री -17 डिग्री ; यह सुनिश्चित करने के लिए कि काटने की धार तेज है, मशीनिंग विरूपण को कम करें, और सतह की गुणवत्ता में सुधार करें, सामने का कोण बड़ा है, 0=8 डिग्री -12 डिग्री; रेडियल बल को कम करने और कंपन को रोकने के लिए मुख्य विक्षेपण कोण Kr=90 डिग्री; अत्याधुनिक चाप rε 0.8 मिमी से कम या उसके बराबर उपयुक्त है।

3.3.2 मिलिंग

चित्र 1 की बाहरी सतह पर तीन पायदानों को मशीनीकृत किया गया है। मिलिंग कटर के सामने के कोण और पीछे के कोण जैसे ज्यामितीय मापदंडों का काटने की सटीकता और दक्षता में सुधार और उपकरण के जीवन को बढ़ाने पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इसलिए, विशिष्ट उपायों से मिलिंग कटर के आकार में सुधार किया जाना चाहिए:

(1) मिलिंग कटर के ओवरहैंग को कम करें। यदि मिलिंग कटर का ओवरहैंग बहुत बड़ा है, तो कठोरता सुनिश्चित करना मुश्किल है। वर्कपीस के सामान्य प्रसंस्करण को सुनिश्चित करने के आधार पर, ओवरहैंग को जितना संभव हो उतना छोटा करें।

(2) मिलिंग कटर के काटने वाले किनारे की चिप गहराई कम करें। इससे मिलिंग कटर की सेवा जीवन बढ़ जाएगा।

2.4 कटिंग पैरामीटर अनुकूलन

काटने के प्रसंस्करण के लिए, भागों की गुणवत्ता और प्रसंस्करण दक्षता दोनों को सुनिश्चित करना आवश्यक है, लेकिन यह भी सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उपकरण का एक निश्चित जीवन हो।

(1) बाहरी सर्कल की रफ मशीनिंग, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उपकरण का जीवनकाल, काटने की गति v < 8{4}}मी/मिनट, उपकरण का जीवन टी=480मिनट। वापस लेने की मात्रा टी <1 मिमी, फ़ीड दर एस <0.15 मिमी / आर। रफ मशीनिंग से अधिक गर्मी उत्पन्न होती है, शीतलक की प्रवाह दर बढ़ जाती है।

(2) भागों की फिनिशिंग के लिए, मुख्य कार्य सतह की गुणवत्ता, मशीनिंग सटीकता और उचित उपकरण जीवन सुनिश्चित करना है। काटने की गति v 8{2}}मीटर/मिनट से कम या उसके बराबर, प्रत्यावर्तन टी 0.3मिमी से कम या उसके बराबर, उपकरण जीवन टी=1080मिनट, फ़ीड एस से कम या उसके बराबर 0.15मिमी/आर.

2.5 प्रसंस्करण प्रणाली की स्थिरता में सुधार के उपाय

संतोषजनक मशीनीकृत हिस्से और दक्षता प्राप्त करने के लिए, सिस्टम अत्यधिक स्थिर होना चाहिए।

(1) बड़े प्रभाव बल के अधीन होने पर उपकरण को टूटने से बचाने के लिए उपकरण के ओवरहैंग को कम करें।

(2) उच्च कटिंग वॉल्यूम के कारण प्रक्रिया प्रणाली में गड़बड़ी की घटना से बचने के लिए उच्च स्पिंडल कठोरता वाली मशीन का चयन करें।

(3) सिस्टम की कठोरता को बढ़ाने के लिए क्लैंपिंग स्ट्रेंथ फिक्स्चर का चयन करें।

3, भागों के रंग अंतर समस्या विश्लेषण

वास्तविक उत्पादन में, भागों की सूची के कारण, भागों का उपयोग आमतौर पर बैचों में किया जाता है। हालाँकि, दोनों बैचों की सतहों के बीच रंग में थोड़ा अंतर है। यह बैच उत्पाद की गुणवत्ता आवश्यकताओं को गंभीर रूप से प्रभावित करता है। विश्लेषण के माध्यम से रंग भिन्नता के मुख्य कारण इस प्रकार हैं:

(1) विभिन्न सामग्री बैच, टाइटेनियम मिश्र धातु के कारण औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम मिश्र धातु तत्वों में जोड़ा जाता है, सामग्री के विभिन्न बैचों की संरचना में अलग-अलग अंतर होते हैं, प्रसंस्करण में अलग-अलग रंग अंतर दिखाई देंगे;

(2) प्रसंस्करण के बाद टाइटेनियम मिश्र धातु अत्यधिक सक्रिय है, हवा में पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करना आसान है, जिससे भागों की सतह अलग-अलग रंग अंतर उत्पन्न करती है;

(3) प्रसंस्करण के दो बैच, विभिन्न ऑपरेटरों से, सतह के खुरदरेपन को असंगत बनाते हैं, प्रकाश के विसरित प्रतिबिंब के सिद्धांत के कारण, उच्च खुरदरापन अधिक चमकदार दिखता है, कम खुरदरापन गहरा दिखता है;

(4) प्रसंस्करण के दौरान उच्च खराद गति या तेज उपकरणों के कारण, मोड़ने से बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न होती है, जिसे समय पर उत्सर्जित नहीं किया जा सकता है, और टाइटेनियम मिश्र धातु की उच्च गतिविधि के कारण, इसमें पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया करना आसान होता है। हवा, जिसके परिणामस्वरूप सतह पर अलग-अलग रंग के अंतर होते हैं। यह सामग्रियों के विभिन्न बैचों के लिए है;

(5) प्रसंस्करण के दो बैचों के संचालक, उपयोग की जाने वाली उपकरण सामग्री, या उपकरण के ज्यामितीय पैरामीटर अलग-अलग होते हैं, जिससे सामग्री की सतह में परिवर्तन के दो बैच अलग-अलग होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप दो बैचों में अलग-अलग रंग अंतर होते हैं;

(6) भागों के दो बैचों को मशीनीकृत करने और लंबे समय तक अप्रयुक्त छोड़ दिए जाने के बाद, टाइटेनियम मिश्र धातु थोड़ा अलग होगा। टाइटेनियम मिश्र धातु की गतिविधि के कारण, यह हवा में पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करेगा, जिसके परिणामस्वरूप सतह पर अलग-अलग रंग के अंतर होंगे।

4, रंग भेद मिटाने की विधि

भागों की सतह की गुणवत्ता सीधे उत्पाद की गुणवत्ता की उपस्थिति को प्रभावित करती है। दो बैचों के हिस्सों की सतह को देखकर, रंग अंतर के बाद सामग्री प्रसंस्करण का एक ही बैच समान होता है। विभिन्न बैचों के बीच रंग में केवल थोड़ा सा अंतर होता है। यह देखा जा सकता है कि सामग्री के एक ही बैच की स्थिरता बेहतर है, इसलिए रंग अंतर को खत्म करने के लिए निम्नलिखित विधियों का उपयोग किया जा सकता है:

(1) उत्पादों के एक ही बैच के लिए, सामग्री प्रसंस्करण भागों के एक ही बैच का उपयोग करते हुए, शून्य इन्वेंट्री का उपयोग, अर्थात, प्रसंस्करण के एक बार के उपयोग के इस बैच के हिस्से, जो सिद्धांतों के अनुरूप भी है दुबला प्रबंधन: अनावश्यक कचरे को खत्म करना।

(2) प्रसंस्करण के बाद हिस्से लंबे समय तक निष्क्रिय नहीं रह सकते हैं, और एक ही प्रसंस्करण विधि का उपयोग करने के लिए एक ही बैच की आवश्यकता होती है, ताकि सतह का खुरदरापन एक समान हो। इससे यह सुनिश्चित होगा कि भागों के एक ही बैच की सतह पर समान रंग का अंतर होगा।

(3) मशीनिंग के लिए सही उपकरण सामग्री का चयन करें, और उपकरण सामग्री को उच्च तापमान पर उच्च स्थिरता की आवश्यकता होती है। इसमें पर्याप्त ताकत और कठोरता होनी चाहिए। उपकरण सामग्री में तापीय चालकता भी होनी चाहिए। ऐसी उपकरण सामग्री चुनें जिसमें टाइटेनियम मिश्र धातुओं के लिए थोड़ी समानता हो। आमतौर पर, YG-आधारित कार्बाइड उपकरण सामग्री का उपयोग टाइटेनियम मिश्र धातुओं को मोड़ने के लिए किया जाता है। यह सामग्री मशीनिंग के दौरान रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया नहीं करेगी, और भागों का एक ही बैच सुसंगत रहेगा।

(4) मशीनिंग करते समय उपकरण ज्यामिति मापदंडों का सही चयन करें। टाइटेनियम मिश्र धातु की खराब तापीय चालकता के कारण, उपकरण के पिछले चेहरे और मशीनीकृत सतह के बीच घर्षण से उत्पन्न गर्मी को कम करने के लिए, उपकरण के पीछे के कोण को बड़ा चुना जाना चाहिए। यह सुनिश्चित करने के लिए कि किनारा तेज है, मशीनिंग विरूपण को कम करें और मशीनी सतह की गुणवत्ता में सुधार करें, सामने का कोण बड़ा होना चाहिए। रेडियल बल को कम करने और कंपन को रोकने के लिए मुख्य ऑफसेट कोण 9 0 डिग्री है। टूल टिप आर्क R0.8 से अधिक नहीं है।

(5) उपकरण सामग्री और उपकरण के ज्यामितीय मापदंडों का चयन करने के बाद, काटने वाले क्षेत्र में गर्मी अपव्यय सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त शीतलन की आवश्यकता होती है, जो भाग की सतह की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है, भाग की सतह को रंग में सुसंगत बना सकती है, और उपकरण का सेवा जीवन बढ़ाएँ।

5। उपसंहार

टाइटेनियम मिश्र धातु भागों के मोड़ और मिलिंग के विश्लेषण के माध्यम से, उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री के बैच प्रसंस्करण का एहसास किया जा सकता है। उत्पादन में रंग अंतर की समस्या के विश्लेषण से पता चला कि संसाधित भागों के दो बैचों के बीच रंग का अंतर एक भौतिक समस्या हो सकती है, या यह ऑपरेटर प्रसंस्करण की समस्या हो सकती है, अर्थात, भागों ऑपरेटरों के दो बैच अलग-अलग हैं। जब तक उत्पादों के प्रत्येक बैच को सामग्रियों के एक ही बैच से चुना जाता है, प्रसंस्करण विधियां सही होती हैं, आप रंग अंतर की समस्या को पूरी तरह से खत्म कर सकते हैं।