Aliajele de titan sunt utilizate pe scară largă în-domenii de producție de vârf, cum ar fi aviația și aerospațiale, datorită proprietăților lor fizice și chimice unice. Cu toate acestea, conductivitatea termică slabă, activitatea chimică ridicată și coeficientul mic de deformare al aliajelor de titan duc la probleme precum uzura rapidă a sculei, deformarea mare de prelucrare și îndepărtarea dificilă a așchiilor în timpul procesării filetului. Calitatea și eficiența prelucrării sunt limitate semnificativ de caracteristicile materialului. Această lucrare se concentrează pe problema procesării filetului a îmbinărilor țevilor din aliaj de titan și o explică din aspectele de selecție a sculelor și optimizarea procesului.
Strategii de optimizare pentru instrumentele de prelucrare a filetului din aliaj de titan
1. Aplicarea robinetelor zimtate
Robinetele zimtate îndepărtează dinții la intervale, formând muchii de tăiere eșalonate, ceea ce permite piesei de prelucrat să aibă contact cu o singură față cu robinetul, reducând frecarea și cuplul și împiedicând efectiv blocarea sau deteriorarea robinetului. Avantajele sale includ:
• Grosimea de tăiere crescută: Grosimea de tăiere a unui singur dinte este dublată, iar forța de tăiere este distribuită mai uniform;
• Performanță îmbunătățită de îndepărtare a așchiilor: grosimea așchiilor crește, forța de frecare scade, iar îndepărtarea așchiilor este mai lină;
• Durabilitate sporită: aderența dintre robinet și așchie scade, iar durata de viață a sculei este prelungită;
• Considerații de proiectare: numărul de șanțuri dinților ar trebui să fie un număr impar pentru a echilibra forța pe marginile dinților.
2. Combinație de-robițe din oțel de mare viteză și robinete din aliaj dur
• Robineți-de oțel de mare viteză: duritate ridicată și rezistență puternică la deformare, potrivite pentru filetarea inițială;
• Robinete din aliaj dur: Rezistență bună la uzură și precizie ridicată, utilizate pentru corectarea găurilor;
• Proces combinat: mai întâi procesare brută cu robinete din oțel-rapidă, apoi prelucrare fină cu robinete din aliaj dur, echilibrând eficiența și calitatea.
3. Cercetare și dezvoltare de noi materiale de scule
Odată cu progresul științei materialelor, noi instrumente, cum ar fi sculele acoperite (de exemplu, acoperirea TiAlN) și instrumentele ceramice sunt aplicate treptat la prelucrarea aliajelor de titan. În viitor, se așteaptă ca aceștia să depășească și mai mult limitele duratei de viață a sculei și ale preciziei de prelucrare.
Optimizarea tehnologiei de procesare a filetelor de îmbinare a țevilor din aliaj de titan
1. Optimizarea designului găurii de jos a filetului
• Creșterea diametrului găurii inferioare: Reduce forța de tăiere și căldura de procesare, dar dimensiunea trebuie ajustată în funcție de rata de contact a firului și de numărul de fire;
• Extinderea diametrului interior al filetului: Reduce înălțimea dinților, reduce dificultatea de prelucrare, asigurând în același timp rezistența conexiunii;
• Utilizarea preferențială a mașinii-unelte pentru filetare: Utilizarea mașinii-unelte poate controla stabil presiunea de prelucrare și poate preveni ruperea robinetului.
2. Controlul parametrilor de tăiere
• Viteza de taiere: Controlata la 200-300mm/min, prevenind inmuierea materialelor si uzura sculelor cauzate de temperaturile ridicate;
• Parametrii geometrici ai sculei:
• Unghiul înainte: Creșterea unghiului înainte poate spori rezistența muchiei de tăiere și poate prelungi durata de viață a sculei;
• Unghiul din spate: Creșterea unghiului din spate este benefică pentru îndepărtarea așchiilor, reducând frecarea dintre așchie și unealtă;
• Strategia de filetare a găurilor adânci: Reduceți numărul de fante de reținere a așchiilor pentru a crește spațiul de reținere a așchiilor și pentru a preveni blocarea așchiilor.
3. Tehnologia de răcire și lubrifiere
• Selectarea lichidului de răcire: Amestecuri recomandate de ulei acid, ulei sulfurat și kerosen sau ulei de tăiere F43, care au atât funcții de lubrifiere, cât și de răcire;
• Optimizarea metodei de răcire: Deschideți canalele de răcire pe muchia de tăiere a robinetului pentru a vă asigura că lichidul de răcire ajunge direct în zona de tăiere;
• Design fantă de retragere: extindeți lungimea opritorului de coadă a firului și setați o fantă de retragere pentru a preveni ciobirea fundului robinetului.