Несмотря на широкое использование титановых сплавов в производстве важных деталей и узлов ракетной техники, которые в рабочих условиях испытывают значительные силовые нагрузки при повышенных температурах, их механическая обработка по-прежнему остается серьезной промышленной проблемой. В настоящее время при обработке крупногабаритных деталей на предприятии используются металлорежущее оборудование, не имеющее системы охлаждения, что в некоторых случаях может быть опасным, так как образованная пыль в процессе стружкообразования может привести к интенсивному горению. Ученые Пермского Политеха с коллегами из Ижевска определили оптимальные режимы резания титана, что обеспечит качество деталей, а также позволит избежать возгораний на предприятии.
Результаты ученых опубликованы в журнале «Bulletin PNRPU. Mechanical engineering, materials science» 2022 года.
Титановые сплавы, обладая высокой удельной прочностью и коррозионной стойкостью, сочетают в себе комплекс важных свойств, выгодно отличающих их от сплавов на основе железа, никеля, алюминия и других металлов. Вследствие этого к деталям, узлам, агрегатам, изготовленным из титановых сплавов, предъявляются высокие требования. В отличие от большинства конструкционных материалов, усадка стружки у титановых сплавов может быть «отрицательной» и приводить изделие к браку. Кроме того, при производстве возникает опасность взрыва пыли с концентрацией выше 50 грамм титана на 1 кубометр воздуха. Таким образом, во избежание образования такой стружки и ее воспламенения необходимо тщательно подбирать режимы резания.
— В результате исследований установлено, что в зависимости от назначаемой скорости резания необходимо выбирать подачу режущего инструмента таким образом, чтобы толщина получаемой стружки с учетом величины усадки была бы больше 0,07 миллиметров. Для достижения требуемой величины шероховатости обрабатываемой поверхности в случае увеличения подачи режущего инструмента необходимо обоснованно выбирать величину радиуса скругления резца, — сообщил профессор кафедры инновационных технологий машиностроения, доктор технических наук Валентин Свирщев.
По словам профессора, исследования проводились при обработке титанового сплава ВТ6, поскольку именно эта марка широко используется в авиакосмической промышленности.