Titanyum'Düşük ısı iletkenliği ve yüksek kimyasal tepkime kabiliyeti, onu yüzey kusurlarına yatkın hale getirir.CNC işleme. Takım geometrisi ve kesme parametreleri iyi çalışılmış olsa da, soğutma sıvısı optimizasyonu endüstri uygulamalarında yeterince kullanılmamaktadır. 2025 yılında yürütülen bu çalışma, hedeflenen soğutma sıvısı iletiminin, iş hacminden ödün vermeden yüzey kalitesini nasıl iyileştirdiğini ölçerek bu açığı kapatmaktadır.
Metodoloji
1. Deneysel Tasarım
●Malzeme:Ti-6Al-4V çubuklar (Ø50mm)
●Teçhizat:Takım içi soğutma sıvısına sahip 5 eksenli CNC (basınç aralığı: 20–100 bar)
●Takip Edilen Metrikler:
Temas profilometresi aracılığıyla yüzey pürüzlülüğü (Ra)
USB mikroskop görüntüleme kullanılarak takım yan aşınması
Kesme bölgesi sıcaklığı (FLIR termal kamera)
2. Tekrarlanabilirlik Kontrolleri
●Parametre seti başına üç test tekrarı
● Her deneyden sonra alet ekleri değiştirilir
●Ortam sıcaklığı 22°C ±1°C'de sabitlendi
Sonuçlar ve Analiz
1. Soğutma Sıvısı Basıncı ve Yüzey Kaplaması
●Basınç (bar):20 50 80
●Ort. Ra (μm) :3.2 2.1 1.4
●Takım Aşınması (mm):0,28 0,19 0,12
Yüksek basınçlı soğutma sıvısı (80 bar), Ra'yı temel değere (20 bar) kıyasla %56 oranında azalttı.
2. Nozul Konumlandırma Etkileri
Açısal nozullar (alet ucuna doğru 15°) radyal kurulumlardan şu şekilde daha iyi performans gösterdi:
● Isı birikimini %27 oranında azaltmak (termal veriler)
●Takım ömrünü %30 oranında uzatma (aşınma ölçümleri)
Tartışma
1. Temel Mekanizmalar
●Talaş Tahliyesi:Yüksek basınçlı soğutma sıvısı uzun talaşları kırarak yeniden kesilmesini önler.
●Isıl Kontrol:Yerel soğutma, iş parçası bozulmasını en aza indirir.
2. Pratik Sınırlamalar
● Değiştirilmiş CNC kurulumları gerektirir (minimum 50 bar pompa kapasitesi)
● Düşük hacimli üretim için maliyet açısından etkili değildir
Çözüm
Soğutma sıvısı basıncının ve nozul hizalamasının optimize edilmesi, titanyum yüzey kalitesini önemli ölçüde iyileştirir. Üreticiler şunlara öncelik vermelidir:
●≥80 bar soğutma sıvısı sistemlerine yükseltme
● Belirli takımlar için nozul konumlandırma denemeleri yürütmek
Daha ileri araştırmalar, işlenmesi zor alaşımlar için hibrit soğutmayı (örneğin, kriyojenik+MQL) incelemelidir.
Gönderi zamanı: 01-Ağu-2025
