Складність нарізування міткою титанового сплаву

May 30, 2023

Нарізання різьблення титанового сплаву є найскладнішим процесом у різанні титанового сплаву, особливо нарізання дрібної різьби. Ця складність в основному проявляється у великому загальному крутному моменті під час нарізування, який приблизно вдвічі перевищує показник сталі № 45; зуби мітчика надто швидко зношуються, сколюються та навіть «загризаються до смерті» в різьбовому отворі та ламаються. Це пов’язано з тим, що модуль пружності титанового сплаву занадто малий, а різьбова поверхня виробляє багато відскок, який збільшує площу контакту між мітчиком і деталлю, викликаючи великий момент тертя і підвищений знос; крім того, стружка невелика, і її важко зігнути, а також є явище липкого ножа, що ускладнює видалення стружки. Тому ключем до вирішення проблеми різання титанового сплаву є зменшення площі контакту між мітчиком і заготовки під час нарізання міткою.

01
Звичайний кран
Різьба з титанового сплаву повинна пройти технічну обробку перед нарізуванням різьблення. Заходи щодо обробки звичайних мітчиків: збільшення простору для стружки та зменшення кількості зубів; залишивши ножовий ремінь {{0}}.2~0.3 мм на калібрувальних зубах, збільште задній кут до 2{{10}} градусів ~3{{ 15}} градус , а середню частину зуба відшліфувати назад по всій довжині мітчика; після збереження 2~3 калібрувальних зубів пряжки збільште задній перевернутий конус з 0,05~0,2 мм/100 мм до 0,16~0,32 мм/100 мм. Коли інші умови абсолютно однакові, якщо ширина задньої частини зуба зменшена (стерта) на 1/2 до 2/3, момент нарізання зменшиться на 1/4 до 1/3.

02
Корекція зубного мітчика

Корекція зубного мітчика полягає у зміні методу формування стандартного мітчика на поступовий спосіб обробки різьби. Принцип роботи показано на малюнку {{0}}. Як видно з малюнка, кут 0 зуба виправленого мітчика менший за кут 1 зуба різьби, тому сторона зуба мітчик і бічна поверхня нарізаної різьби утворюють кут бічного зазору φ=( 1- 0)/2, а різьба мітчика робиться у більший перевернутий конус, що значно зменшує момент тертя і також сприяє охолодженню та змащенню ріжучої рідини.

Перевернутий конус стандартного мітчика починається від калібрувального зуба, а розмір перевернутого конуса становить ({{0}}.05~0.2) мм/100 мм; перевернутий конус виправленого мітчика починається з першого ріжучого зуба, і значення перевернутого конуса набагато більше, ніж стандартне мітчик. Наприклад, скоригований мітчик зуба з kcr=7 градусом 30' може досягати 1,437 мм/100 мм. Через збільшення величини оберненої конусності калібрувальна частина мітчика коригувального зуба не може відігравати керівну роль. При вирізанні переднього кінця конуса необхідно зробити циліндричну направляючу частину, щоб уникнути перекосу при простому постукуванні. Номінальний розмір і допуск циліндричної направляючої частини залежать від розміру нижнього отвору перед нарізанням різьби.

03
Стрибковий кран
Вібраційний мітчик знімає гвинтову пряжку між різальним зубом і калібрувальним зубом. Його найбільшою особливістю є те, що площа контакту між мітчиком і деталлю ефективно зменшується, а крутний момент постукування значно зменшується. Завдяки постукуванню міжзубних зубів існує широкий простір між бічними краями сусідніх гвинтових пряжок, що покращує умови для надходження стружки та ріжучої рідини в зону різання, а також покращує довговічність мітчиків. У той же час, під час виготовлення мітчиків верхня частина зовнішнього краю шліфувального круга не повинна бути надто гострою, що покращує умови шліфування. Після випробування та порівняння за однакових умов різання крутний момент різання вібраційного мітчика становить приблизно від 30% до 50% від стандартного постукування та від 35% до 60% від виправленого зубного постукування. Довговічність в 1-3 рази вища, ніж у мітчика з виправленим зубом, а ефект постукування вібраційного мітчика по титановому сплаву є найкращим.

04
Нижній отвір з різьбою
Для нарізання різьби з титанового сплаву діаметр нижнього отвору, як правило, вибирається з урахуванням показника висоти зуба (відношення фактичної висоти зуба отвору для гвинта до теоретичної висоти) не перевищує 70%, тобто , діаметр різьбового нижнього отвору d1=d0-0.7578p (d0 — номінальний розмір різьби, p — момент гвинта). може бути більшим. Коли міцність оброблюваного матеріалу низька або глибина різьби менша за основний діаметр різьби, високу швидкість різьби можна відповідно збільшити, але крутний момент нарізання може бути збільшений занадто сильно, і навіть мітчик може бути зламаний. Щоб забезпечити точність нарізування та якість поверхні, різьбовий нижній отвір має бути шарнірним.

Швидкість нарізування титанового сплаву слід визначати відповідно до типу та твердості матеріалу. Швидкість нарізання титанового сплаву зазвичай становить Vc=7.5~12 м/хв, + -титановий сплав займає Vc=4.5~6 м/хв, а -титановий сплав приймає Vc=2~3,5м/хв; коли твердість титанового сплаву менше або дорівнює HB350, вибирається вища швидкість різання, а нижча швидкість різання навпаки. Під час нарізання титанових сплавів зазвичай використовуються різальні рідини для екстремального тиску, що містять Cl і P. кращий ефект, але рідини для різання під екстремальним тиском, що містять Cl, необхідно очищати після врізання, щоб запобігти міжкристалітній корозії деталей; змішані олії з 60% касторової олії та 40% гасу також можуть бути використані як ріжучі рідини.

Буріння напівзакрите різання. Під час свердління титанового сплаву температура різання дуже висока, а відскок після свердління великий. Свердла довгі й тонкі, їх легко склеїти та важко розрядити, що часто спричиняє перекушування, скручування та інші нещасні випадки свердла. Тому свердло повинно мати високу міцність і жорсткість. Хімічна спорідненість між свердлом і титановим сплавом має бути невеликою. Найкраще використовувати твердосплавні свердла, але найчастіше використовуються все ж спіральні свердла. Після вжиття певних заходів для покращення можна досягти кращих результатів.