Трудност при нарязване на титаниева сплав

May 30, 2023

Нарязване на титанова сплав е най-трудният процес при рязане на титанова сплав, особено нарязване на малки резби. Тази трудност се проявява главно в големия общ въртящ момент по време на нарязване, който е около два пъти по-голям от този на стомана № 45; зъбите на крана се износват твърде бързо, натрошават се и дори се "ухапват до смърт" в отвора с резба и се счупват. Това се дължи на факта, че модулът на еластичност на титановата сплав е твърде малък и повърхността с резба произвежда много отскок, който увеличава площта на контакт между метчика и детайла, причинявайки много въртящ момент на триене и повишено износване; освен това стружките са малки и не се огъват лесно и има феномен на залепващ нож, което затруднява отстраняването на стружките. Следователно, ключът към решаването на проблема с нарязването на титанова сплав е да се намали контактната площ между крана и детайл по време на нарязване.

01
Обикновен кран
Резбите от титанова сплав трябва да бъдат обработени технически, преди да могат да бъдат нарязани. Мерките за обработка на обикновените метчици са: увеличаване на пространството за стружки и намаляване на броя на зъбите; след като оставите {{0}}.2~0.3mm колан за нож върху зъбите за калибриране, увеличете задния ъгъл до 2{{10}} градуса ~3{{ 15}} степен и отстранете средната част на зъба отзад по цялата дължина на крана; след задържане на 2~3 зъба за калибриране на катарамата, увеличете задния обърнат конус от 0,05~0,2 mm/100 mm до 0,16~0,32 mm/100 mm. Когато другите условия са абсолютно същите, ако ширината на гърба на зъба е намалена (износена) с 1/2 до 2/3, въртящият момент ще намалее с 1/4 до 1/3.

02
Накрайник за корекционни зъби

Метчът за корекция на зъбите е да промени метода на формоване на стандартния метчик към метода на постепенно формоване за обработка на резбата. Принципът на работа е показан на фигура {{0}}. Както може да се види от фигурата, ъгълът на зъба 0 на коригирания метчик на зъба е по-малък от ъгъла на зъба на резбата 1, така че страната на зъба на метчикът и страничната повърхност на нарязаната резба образуват ъгъл на странична междина φ=( 1- 0)/2, а резбата на метчика е направена в по-голям обърнат конус, което значително намалява въртящия момент на триене и е също благоприятства охлаждането и смазването на флуида за рязане.

Обърнатият конус на стандартния метчик започва от зъба за калибриране и размерът на обърнатия конус е ({{0}}.05~0.2)mm/100mm; обърнатият конус на коригирания зъбен метчик започва от първия режещ зъб и стойността на обърнатия конус е много по-голяма от стандартната метчица. Например коригираният накрайник на зъба с kcr=7 степен 30' може да достигне 1,437 mm/100 mm. Поради увеличаването на количеството обърната конусност, частта за калибриране на накрайника на коригиращия зъб не може да играе насочваща роля. При рязане на предния край на конуса трябва да се направи цилиндрична направляваща част, за да се избегне изкривяване, когато кранът е просто почукан. Номиналният размер и толерансът на цилиндричната направляваща част зависят от размера на долния отвор преди нарязване.

03
Скачащ кран
Вибриращият кран премахва винтовата катарама между режещия зъб и зъба за калибриране. Неговата най-голяма характеристика е, че контактната площ между метчика и детайла е ефективно намалена и въртящият момент на почукване е значително намален. Поради почукването на междузъбните зъби има широко пространство между страничните ръбове на съседните винтови катарами, което подобрява условията за навлизане на стружки и режеща течност в зоната на рязане и подобрява издръжливостта на метчиците. В същото време, когато се произвеждат метчици, горната част на външния ръб на шлифовъчното колело не е необходимо да бъде твърде остра, което подобрява условията на шлайфане. След тестване и сравнение при същите условия на рязане, въртящият момент на вибриращия метчик е около 30% до 50% от стандартното натискане и 35% до 60% от коригираното натискане на зъбите. Издръжливостта е от 1 до 3 пъти по-висока от тази на коригирания зъбен метчик, а потупващият ефект на вибриращия метчик върху титаниева сплав е най-добър.

04
Долен отвор с резба
За нарязване на резба от титанова сплав диаметърът на долния отвор обикновено се избира въз основа на степента на височина на зъба (съотношението на действителната височина на зъба на отвора за винт към теоретичната височина) не надвишава 70%, т.е. , диаметърът на резбования долен отвор d1=d0-0.7578p (d0 е номиналният размер на резбата, p е моментът на винта). Високата скорост на резба на резба с малък диаметър или груба резба може да бъде по-голям. Когато якостта на обработения материал е ниска или дълбочината на резбата е по-малка от основния диаметър на резбата, високата скорост на резбата може да бъде подходящо увеличена, но въртящият момент на резбата може да се увеличи твърде много и дори метчикът може да се счупи. За да се гарантира точността на нарязване и качеството на повърхността, долният отвор с резба трябва да бъде шарнирният отвор.

Скоростта на нарязване на титановата сплав трябва да се определя в зависимост от вида и твърдостта на материала. Скоростта на нарязване на -титановата сплав обикновено отнема Vc=7.5~12 m/min, + -титановата сплав отнема Vc=4.5~6 m/min, а -титановата сплав отнема Vc=2~3.5m/min; когато твърдостта на титановата сплав е по-малка или равна на HB350, се избира по-висока скорост на рязане и обратното се избира по-ниска скорост на рязане. При нарязване на титанови сплави обикновено се използват течности за рязане при екстремно налягане, съдържащи Cl и P, за да имат по-добър ефект, но флуидите за рязане при екстремно налягане, съдържащи Cl, трябва да се почистват след потупване, за да се предотврати междукристална корозия на частите; смесени масла от 60% рициново масло и 40% керосин също могат да се използват като течности за рязане.

Пробиването е полузатворено рязане. Температурата на рязане е много висока по време на пробиване на титанова сплав и отскокът е голям след пробиване. Свредлата са дълги и тънки, лесни за залепване и не лесни за освобождаване, което често води до ухапване, усукване и други злополуки на свредлото. Следователно се изисква свредлото да има висока якост и добра твърдост. Химическият афинитет между свредлото и титановата сплав трябва да е малък. Най-добре е да използвате свредла от карбид, но най-често използваните все още са спиралните свредла. След като се вземат някои мерки за подобряване, могат да се постигнат по-добри резултати.