Při výrobědíly ze slitiny titanu, obrábění hlubokých{0}děr závitů je zásadní a velmi obtížný klíčový proces.Definice: Hluboká díra je definována jako díra s hloubkou větší než trojnásobek jejího průměru.

 

 

 

1. Koncentrované řezné teplo a rychlé opotřebení nástroje:

Tepelná vodivost titanových slitin je pouze 20-30 W/(m·K) a teplota v zóně řezání může dosáhnout 800-1000 stupňů . To způsobuje nejen měknutí nástroje, ale také vytváří přilnavou vrstvu prostřednictvím vysokoteplotních chemických reakcí, což urychluje selhání nástroje.

 

3. Obtížný odvod třísek a vysoké riziko zlomení nástroje:

Řezání titanové slitiny je náchylné k vytváření páskových třísek, které mohou snadno zablokovat úzký kanál pro odvod třísek v hlubokých dírách, což vede k náhlému zvýšení řezné síly a zlomení nástroje. Riziko je ještě vyšší při obrábění slepých otvorů. Kromě toho mají slitiny titanu špatnou elektrickou vodivost, což ztěžuje odstraňování zlomených nástrojů elektrickým výbojovým obráběním (EDM), což často vede k sešrotování dílů.

 

3.Značné pracovní zpevnění:

Tvrdost vytvrzené vrstvy vytvořené řezáním může dosáhnout 2-3násobku tvrdosti matrice. Nízkorychlostní řezání dále zhorší kalení, zvýší obtížnost obrábění a zrychlí opotřebení nástroje.

4.Velká elastická deformace a obtížná přesnost ovládání:

Modul pružnosti titanových slitin je pouze poloviční než u oceli. Během řezání je náchylné k vychýlení nástroje, což má za následek poddimenzované rozměry závitu a zpětné odpružení po obrábění ovlivní přesnost lícování závitu a pevnost spojení.

 

 

1. Konvenční závitování

Nástroje: Rychlořezná ocel s kobaltem nebo ultrajemnozrnným slinutým karbidem-, s povlaky TiCN/TiAlN

Parametry: Řezná rychlost 9-18 m/min, použití cyklu klování, míra záběru závitu 65%-75%

Struktura: Velké úhly sklonu a odlehčení, méně drážek, 48stupňové spirálové drážky pro slepé otvory a zadní zúžení na kalibrační části

 

2. Frézování závitů

Vzhledem k tomu, že se spoléhá na tříosé CNC spojové obrábění, je stále více používáno.

Nízké riziko zlomení nástroje, vynikající odvod třísek, vysoká přesnost, vysoká flexibilita a dobrá kvalita povrchu

Mírně nižší účinnost, vyžaduje tříosé obráběcí centrum a má vysoké náklady na vybavení

 

3. Poklepávání za studena

Jedná se o beztřískovou{0}} metodu obrábění, která zásadně řeší problém odvádění třísek a vyrábí závity s vysokou pevností a dobrou odolností proti opotřebení. Slitiny titanu však mají vysokou odolnost proti deformaci a tradiční proces má velký krouticí moment, který je náchylný ke zlomení nástroje. Po zavedení podélné-torzní ultrazvukové vibrace-asistované technologie se krouticí moment závitování sníží o 20 % až 37 % a výrazně se zlepší účinek obrábění.

 

4. Komplexní srovnání tří metod

 

Metoda obrábění	Nebezpečí zlomení nástroje	Efekt evakuace čipu	Přesnost	Kvalita povrchu	Účinnost	Požadavek na vybavení	Rozsah aplikace
Konvenční závitování	Vysoký	Chudý	Střední	Střední	Vysoký	Nízký	Malý-průměr mělké otvory, velké dávky
Frézování závitů	Nízký	Vynikající	Vysoký	Vysoký	Střední	Vysoký	Velké-průměrové hluboké díry/slepé díry, malé série
Poklepávání za studena	Střední	Vynikající	Vysoký	Extrémně vysoká	Střední	Střední	Materiály s dobrou plasticitou, vysokopevnostní nitě-

 

• Rychlost řezání: Příliš vysoké otáčky urychlí opotřebení nástroje v důsledku nárůstu teploty, zatímco příliš nízké otáčky zhorší pracovní kalení. Konvenční odpich: 9-18 m/min; Frézování závitů: 24-37 m/min.
• Rychlost posuvu: Příliš velký posuv může snadno způsobit zlomení nástroje, zatímco příliš malý posuv snižuje účinnost a urychluje opotřebení. Frézování závitů: posuv na zub 0,025-0,076 mm.
• Průměr závitníku: Doporučená míra záběru závitu 65%-75% může snížit točivý moment o 15%-20% bez ovlivnění pevnosti. Například pro závity M6×1,0 lze místo standardních 5,0 mm pro obrábění titanových slitin použít závitník 5,1 mm.
• Chlazení a mazání: Pro konvenční závitování je nutné používat řezné oleje pro extrémní tlaky{0}}obsahující síru/chlór; Pro frézování závitů je použito 5-20 MPa vysokotlaké chlazení nebo vnitřní chlazení nástroje.

 

 

Ultrazvukové vibrace-Asistované obrábění

 

Princip: Na nástroj nebo obrobek působí vysokofrekvenční ultrazvukové vibrace 20–40 kHz, které způsobují periodické oddělování a kontakt mezi nimi, což mění mechanické vlastnosti procesu řezání.

 

Hlavní výhody:

Výrazné snížení řezné síly a krouticího momentu: Podélné -torzní ultrazvukové{1}}řezání závitů za studena může snížit maximální krouticí moment při řezání závitů o 20 % až 37 %

 

• Zlepšení odvodu třísek: Usnadněte třísky lámání a vyhazování, čímž se snižuje riziko zablokování
• Vylepšete kvalitu povrchu: Účinně potlačte tvorbu{0}}hran a snižte drsnost povrchu obráběných součástí
• Prodlužte životnost nástroje: Snižte řeznou sílu a teplotu a snižte tření mezi nástrojem a obrobkem

 

Kromě toho byly v oblasti obrábění titanových slitin zkoumány a aplikovány také pokročilé technologie, jako je laser{0}}asistované obrábění a obrábění kryogenním chlazením.

 

Ruihang Group vyrábí hlavně titanové produkty s kompletním průmyslovým řetězcem, včetně tavení, kování, rovnání, válcování, povrchové úpravy, testovacího procesu. V případě potřeby nákupu nás neváhejte kontaktovat na e-mailu:Sam.Rui@bjrh-titanium.com