Titan'Độ dẫn nhiệt kém và phản ứng hóa học cao khiến nó dễ bị khuyết tật bề mặt trong quá trìnhGia công CNC. Mặc dù hình dạng dụng cụ và các thông số cắt đã được nghiên cứu kỹ lưỡng, việc tối ưu hóa chất làm mát vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn công nghiệp. Nghiên cứu này (được thực hiện vào năm 2025) sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách định lượng cách thức cung cấp chất làm mát đúng mục tiêu cải thiện chất lượng hoàn thiện mà không ảnh hưởng đến năng suất.
Phương pháp luận
1. Thiết kế thử nghiệm
●Vật liệu:Thanh Ti-6Al-4V (Ø50mm)
●Thiết bị:CNC 5 trục với chất làm mát xuyên qua dụng cụ (phạm vi áp suất: 20–100 bar)
●Số liệu được theo dõi:
Độ nhám bề mặt (Ra) thông qua máy đo tiếp xúc
Độ mòn của mặt bên dụng cụ sử dụng hình ảnh kính hiển vi USB
Nhiệt độ vùng cắt (camera nhiệt FLIR)
2. Kiểm soát khả năng lặp lại
● Ba lần lặp lại thử nghiệm cho mỗi bộ tham số
● Thay thế các dụng cụ chèn sau mỗi lần thử nghiệm
●Nhiệt độ môi trường ổn định ở mức 22°C ±1°C
Kết quả & Phân tích
1. Áp suất chất làm mát so với độ hoàn thiện bề mặt
●Áp suất (bar):20 50 80
●Ra trung bình (μm) :3.2 2.1 1.4
●Độ mòn dụng cụ (mm):0,28 0,19 0,12
Chất làm mát áp suất cao (80 bar) làm giảm Ra 56% so với mức cơ bản (20 bar).
2. Hiệu ứng vị trí vòi phun
Vòi phun góc cạnh (15° về phía đầu dụng cụ) hoạt động tốt hơn so với thiết lập hướng tâm bằng cách:
● Giảm tích tụ nhiệt 27% (dữ liệu nhiệt)
●Kéo dài tuổi thọ dụng cụ thêm 30% (đo độ mòn)
Cuộc thảo luận
1. Cơ chế chính
●Loại bỏ chip:Chất làm mát áp suất cao phá vỡ các mảnh phoi dài, ngăn ngừa việc cắt lại.
●Kiểm soát nhiệt độ:Làm mát cục bộ giúp giảm thiểu sự biến dạng của phôi.
2. Hạn chế thực tế
● Yêu cầu thiết lập CNC đã được sửa đổi (công suất bơm tối thiểu 50 bar)
● Không hiệu quả về mặt chi phí đối với sản xuất khối lượng thấp
Phần kết luận
Việc tối ưu hóa áp suất chất làm mát và căn chỉnh vòi phun giúp cải thiện đáng kể độ hoàn thiện bề mặt titan. Các nhà sản xuất nên ưu tiên:
●Nâng cấp lên hệ thống làm mát ≥80 bar
● Tiến hành thử nghiệm định vị vòi phun cho các dụng cụ cụ thể
Nghiên cứu sâu hơn nên khám phá phương pháp làm mát kết hợp (ví dụ, đông lạnh + MQL) cho các hợp kim khó gia công.
Thời gian đăng: 01-08-2025
