Koji alatni materijali su najbolji za duboke-nareze rupa u legurama titana?
May 22, 2026
Ostavite poruku
U proizvodnjidijelovi od legure titana, duboka-obrada navoja ključan je i vrlo težak ključni proces.Definicija: Duboka rupa je definirana kao rupa čija je dubina veća od 3 puta njezinog promjera, a duboko-urezivanje rupa odnosi se na urezivanje dubine veće od 1,5 puta promjera navoja.


I. Tehničke poteškoće u obradi navoja s dubokim-rupama legura titana
1. Koncentrirana toplina rezanja i brzo trošenje alata:
Toplinska vodljivost legura titana je samo 20-30 W/(m·K), a temperatura u zoni rezanja može doseći 800-1000 stupnjeva. Ovo ne samo da uzrokuje omekšavanje alata, već također stvara ljepljivi sloj kroz visokotemperaturne kemijske reakcije, ubrzavajući kvar alata.
3. Otežano odvođenje strugotine i visok rizik od loma alata:
Rezanje legure titana sklono je stvaranju strugotine, koja može lako blokirati uski kanal za evakuaciju strugotine u dubokim rupama, što dovodi do naglog povećanja sile rezanja i loma alata. Rizik je još veći kod obrade slijepih rupa. Osim toga, legure titana imaju lošu električnu vodljivost, što otežava uklanjanje slomljenih alata obradom električnim pražnjenjem (EDM), što često rezultira otpadnim dijelovima.
3. Značajno otvrdnjavanje radom:
Tvrdoća očvrslog sloja proizvedenog rezanjem može doseći 2-3 puta veću od tvrdoće matrice. Rezanje malom brzinom dodatno će pogoršati otvrdnjavanje, povećavajući poteškoće obrade i ubrzavajući trošenje alata.
4. Velika elastična deformacija i teška kontrola preciznosti:
Modul elastičnosti titanovih legura samo je upola manji od čelika. Tijekom rezanja sklona je pojava defleksije alata, što rezultira premalim dimenzijama navoja, a opružni povrat nakon strojne obrade utjecat će na točnost namještanja navoja i čvrstoću spoja.
II. Glavne tehnologije obrade i usporedbe
1. Konvencionalno tapkanje
Alati: brzo{0}}čelik s kobaltom ili ultrafino{1}}zrnatim cementnim karbidom, s TiCN/TiAlN prevlakama
Parametri: Brzina rezanja 9-18 m/min, usvajanje ciklusa kljucanja, stopa zahvaćanja konca 65%-75%
Struktura: Veliki nagnuti i reljefni kutovi, manje žljebova, spiralni žljebovi od 48 stupnjeva za slijepe rupe i stražnji konus na dijelu za kalibraciju
2. Glodanje navoja
Oslanjajući se na tri{0}}osne CNC polužne obrade, sve se više koristi.
Nizak rizik od loma alata, izvrsna evakuacija strugotine, visoka preciznost, velika fleksibilnost i dobra kvaliteta površine
Nešto niža učinkovitost, zahtijeva tro-obradni centar i visoku cijenu opreme
3. Hladno točenje
To je metoda obrade-bez strugotine koja temeljno rješava problem odvođenja strugotine i proizvodi navoje visoke čvrstoće i dobre otpornosti na trošenje. Međutim, legure titana imaju visoku otpornost na deformaciju, a tradicionalni proces ima veliki moment koji je sklon lomu alata. Nakon uvođenja tehnologije potpomognute uzdužnom-torzijskom ultrazvučnom vibracijom-, okretni moment rezanja je smanjen za 20%-37%, a učinak strojne obrade značajno je poboljšan.
4. Sveobuhvatna usporedba triju metoda
|
Metoda obrade |
Rizik od loma alata |
Učinak evakuacije čipa |
Preciznost |
Kvaliteta površine |
Učinkovitost |
Zahtjevi za opremu |
Opseg primjene |
|
Konvencionalno tapkanje |
visoko |
Jadno |
srednje |
srednje |
visoko |
Niska |
Plitke rupe malog-promjera, velike serije |
|
Glodanje navoja |
Niska |
Izvrsno |
visoko |
visoko |
srednje |
visoko |
Duboke rupe/slijepe rupe velikog-promjera, male serije |
|
Hladno točenje |
srednje |
Izvrsno |
visoko |
Izuzetno visoka |
srednje |
srednje |
Materijali dobre plastičnosti, niti visoke-čvrstoće |
III. Optimizacija ključnih procesnih parametara
- Brzina rezanja: Pretjerano velika brzina će ubrzati trošenje alata zbog porasta temperature, dok će pretjerano niska brzina pogoršati otvrdnjavanje. Konvencionalno lupanje: 9-18 m/min; Glodanje navoja: 24-37 m/min.
- Brzina dodavanja: Pretjerano velika brzina posmaka lako uzrokuje lom alata, dok pretjerano mala brzina posmaka smanjuje učinkovitost i ubrzava trošenje. Glodanje navoja: posmak po zubu 0,025-0,076 mm.
- Promjer bušilice: Preporučena stopa zahvaćanja navoja od 65%-75% može smanjiti okretni moment za 15%-20% bez utjecaja na čvrstoću. Na primjer, za navoje M6×1,0, svrdlo za nareznicu od 5,1 mm može se koristiti umjesto standardnih 5,0 mm za strojnu obradu legure titana.
- Hlađenje i podmazivanje: ulja za rezanje pod ekstremnim tlakom koja sadrže-sumpor/klor moraju se koristiti za konvencionalno narezivanje; 5-20 MPa visokotlačno hlađenje ili unutarnje hlađenje alata usvojeno je za glodanje navoja.
IV. Napredne pomoćne tehnologije strojne obrade
Ultrazvučna vibracija-Mašinska obrada
Načelo: Ultrazvučna-vibracija visoke frekvencije od 20-40 kHz primjenjuje se na alat ili izradak, uzrokujući periodično odvajanje i kontakt između njih dvoje, što mijenja mehaničke karakteristike procesa rezanja.
Osnovne prednosti:
Značajno smanjite silu rezanja i zakretni moment: uzdužno-torzijsko ultrazvučno-potpomognuto hladno oblikovanje narezom može smanjiti maksimalni zakretni moment za 20%-37%
- Poboljšajte evakuaciju strugotine: Olakšajte lomljenje i pražnjenje strugotine, smanjujući rizik od začepljenja
- Poboljšajte kvalitetu površine: učinkovito sprječavate nadogradnju-ivica i smanjite hrapavost površine strojno obrađenih dijelova
- Produžite vijek trajanja alata: Smanjite silu rezanja i temperaturu i smanjite trenje između alata i obratka
Osim toga, napredne tehnologije kao što su laser{0}}potpomognuta strojna obrada i kriogena obrada s hlađenjem također su istražene i primijenjene u području strojne obrade legura titana.
Ruihang Group uglavnom proizvodi proizvode od titana s cjelovitim industrijskim lancem, uključujući taljenje, kovanje, ravnanje, valjanje, površinsku obradu, postupak testiranja. Za sve potrebe kupnje slobodno nas kontaktirajte na e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com
