Tehnologija obdelave in strategije optimizacije za navoje cevi iz titanove zlitine

Titanove zlitine se zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemijskih lastnosti pogosto uporabljajo na-zmogljivih proizvodnih področjih, kot sta letalstvo in vesoljska industrija. Vendar pa slaba toplotna prevodnost, visoka kemična aktivnost in majhen koeficient deformacije titanovih zlitin povzročajo težave, kot so hitra obraba orodja, velika deformacija pri obdelavi in ​​težko odstranjevanje odrezkov med obdelavo navojev. Kakovost in učinkovitost obdelave sta bistveno omejeni z lastnostmi materiala. Ta članek se osredotoča na problem obdelave navojev cevnih spojev iz titanove zlitine in ga pojasnjuje z vidika izbire orodja in optimizacije procesa.

1. Uporaba nazobčanih pip

Nazobčani navojni navoji v presledkih odstranjujejo zobe in tvorijo zamaknjene rezalne robove, kar omogoča eno-stranski stik obdelovanca z navojnim navojem, kar zmanjšuje trenje in navor ter učinkovito preprečuje, da bi se navojni navoj zagozdil ali poškodoval. Njegove prednosti vključujejo:

• Povečana debelina reza: debelina reza z enim zobom se podvoji, rezalna sila pa je enakomerneje porazdeljena;

• Izboljšana zmogljivost odstranjevanja odrezkov: debelina odrezkov se poveča, sila trenja se zmanjša in odstranjevanje odrezkov je bolj gladko;

• Izboljšana vzdržljivost: oprijem med navojem in odrezkom se zmanjša, življenjska doba orodja pa se podaljša;

• Zasnova: Število utorov za zobe mora biti liho, da se uravnoteži sila na robovih zob.

2. Kombinacija svedrov-iz hitroreznega jekla in napikov iz trde zlitine

• navoji za navoje- iz hitroreznega jekla: visoka žilavost in velika odpornost na deformacije, primerni za začetno navijanje navojev;

• Navojni navoji iz trde zlitine: dobra odpornost proti obrabi in visoka natančnost, ki se uporabljajo za korekcijo lukenj;

• Kombinirani postopek: najprej groba obdelava z navoji-hitroreznega jekla, nato fina obdelava z navoji iz trde zlitine, uravnoteženje učinkovitosti in kakovosti.

3. Raziskave in razvoj novih orodnih materialov

Z napredkom znanosti o materialih se pri obdelavi titanovih zlitin postopoma uporabljajo nova orodja, kot so prevlečena orodja (npr. prevleka TiAlN) in keramična orodja. V prihodnosti naj bi še dodatno presegli omejitve življenjske dobe orodja in natančnosti obdelave.

1. Optimizacija zasnove spodnje luknje navoja

• Povečanje premera spodnje luknje: zmanjša rezalno silo in obdelovalno toploto, vendar je treba velikost prilagoditi glede na kontaktno stopnjo navoja in število navojev;

• Razširitev notranjega premera navoja: Zmanjša višino zob, zmanjša težave pri obdelavi, hkrati pa zagotavlja trdnost povezave;

• Prednostna uporaba strojnega orodja za narezovanje navojev: Uporaba strojnega orodja za narezovanje navojev lahko stabilno nadzira obdelovalni tlak in prepreči zlom navojnega navoja.

2. Nadzor parametrov rezanja

• Hitrost rezanja: nadzorovana na 200-300 mm/min, kar preprečuje zmehčanje materialov in obrabo orodja zaradi visokih temperatur;

• Geometrijski parametri orodja:

• Prednji kot: Povečanje prednjega kota lahko poveča trdnost rezalnega roba in podaljša življenjsko dobo orodja;

• Zadnji kot: Povečanje zadnjega kota je koristno za odstranjevanje odrezkov, saj zmanjša trenje med odrezkom in orodjem;

• Strategija za globoko vrtanje navojev: Zmanjšajte število rež za zadrževanje odrezkov, da povečate prostor za zadrževanje odrezkov in preprečite blokado odrezkov.

3. Tehnologija hlajenja in mazanja

• Izbira hladilne tekočine: priporočene mešanice oljne kisline, sulfidnega olja in kerozina ali rezalnega olja F43, ki ima tako mazalno kot hladilno funkcijo;

• Optimizacija načina hlajenja: Odprite hladilne kanale na rezalnem robu pipe, da zagotovite, da hladilna tekočina doseže neposredno območje rezanja;

• Zasnova z uvlečno režo: Podaljšajte dolžino omejevalnika konca navoja in nastavite uvlečno režo, da preprečite, da bi se dno pipe odkrušilo.