Wie kann die Effizienz beim Gewindeschneiden kleiner Löcher in Titanlegierungen verbessert werden?

Schneiden Sie kleine Löcher von M6 und darunter hineinTitanlegierungist ein zentraler Verarbeitungsvorgang. Titanlegierungen zeichnen sich jedoch durch eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, eine hohe chemische Aktivität und eine Anfälligkeit für Kaltverfestigung aus, was leicht zu Problemen wie Gewindebohrerverschleiß und Absplitterungen, Werkzeugklemmen und -bruch, schlechter Spanabfuhr und geringer Gewindegenauigkeit während der Bearbeitung führen kann.

 

 

Extrem schlechte Wärmeleitfähigkeit, was zu konzentrierter Schneidwärme und hohen Temperaturen führt, was den Werkzeugverschleiß beschleunigt und die Kaltverfestigung des Materials viel höher ist als die von gewöhnlichem Stahl;

 

Hohe chemische Aktivität bei hohen Temperaturen, leichtes Anhaften und Verstopfen von Spänen, und kleine Gewindebohrer neigen stark zum Festfressen und Brechen;

Niedriger Elastizitätsmodul, der nach der Gewindebearbeitung zu Rückprall und Schrumpfung führt, die Reibung und das Gewindeschneidmoment erhöht und zum Blockieren des Werkzeugs führt;

Kleiner Spanraum in kleinen Löchern, unzureichende Kühlung, schlechte Steifigkeit der Gewindebohrer, was zu Verformungen führt, und die Bearbeitungsschwierigkeiten verschärfen sich bei der Bearbeitung tiefer Sacklöcher noch weiter.

 

 

Gewindebohrer erfordern eine hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Beständigkeit gegen Titananhaftungen. M42-Kobalt-Hochgeschwindigkeitsstahl wird für die Gr5-Verarbeitung und eine Hartlegierung für die Hochpräzisionsbearbeitung bevorzugt. In Verbindung mit PVD-Beschichtungen sind chlor-haltige Beschichtungen verboten.

 

Wählen Sie die Gewindebohrertypen nach Bedarf aus, passen Sie die Kantenparameter an, um Reibung und Spananhaftung zu reduzieren, verdicken Sie den Gewindebohrerkern und reduzieren Sie die Anzahl der Nuten für kleine Gewindebohrer{0}}, um die Steifigkeit zu erhöhen.

 

Um die Bearbeitungsqualität zu stabilisieren und die Lebensdauer des Gewindebohrers zu verlängern, sollten Sie die Schneidkanten regelmäßig nachschärfen, Nutzungsaufzeichnungen führen und Werkzeuge rechtzeitig austauschen.

 

 

(1) Angemessene Abstimmung von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub

Aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit und Härtungsneigung von Titanlegierungen muss die Gewindeschneidgeschwindigkeit streng kontrolliert werden: Die Schnittgeschwindigkeit nimmt bei Titanlegierungen vom Typ -, + - (Gr5) und - sukzessive ab; Bei Gewindebohrern aus Hochgeschwindigkeitsstahl wird eine niedrige Drehzahl verwendet, bei Gewindebohrern aus Hartlegierungen kann die Drehzahl entsprechend erhöht werden. Die optimalen Parameter für Gr5 sind eine Schnittgeschwindigkeit von 3–5 m/min und ein Vorschub von 0,05 mm/U. Die Vorschubgeschwindigkeit sollte nicht zu niedrig sein, um Werkzeugverschleiß und Hochtemperaturoxidation der Späne zu verhindern. Herkömmlich gesteuert auf 0,1–0,3 mm/U und auf 0,05–0,1 mm/U für mikrokleine Löcher unter M2 eingestellt, um Gewindequalität und Werkzeugsicherheit in Einklang zu bringen.

 

(2) Optimierung der Bohrlochbodenparameter und der Verarbeitungstechnologie

Der Rückprall und die Schrumpfung von Titanlegierungen sind viel größer als die von gewöhnlichem Stahl, daher muss der Durchmesser des unteren Lochs entsprechend vergrößert werden und die Berechnungsformeln für das Schneiden von Gewinden und Extrusionsgewinden sollten unterschieden werden, um das Gewindeschneiddrehmoment effektiv zu reduzieren. Das untere Loch verwendet den Prozess des Grobbohrens + Reibens, um die Oberflächenhärtungsschicht zu reduzieren. Fasen Sie die Lochkante im 45-Grad-Winkel an, und für hochpräzise Arbeitsbedingungen kann ein Lochaufreibvorgang hinzugefügt werden, damit der Gewindebohrer reibungslos eindringt und die Gewindegenauigkeit verbessert wird.

 

(3) Standardisierter Gewindeschneidvorgang

Für den segmentierten Werkzeugrückzug wird das Tiefschneiden bevorzugt, um Späne zu entfernen und für Kühlung zu sorgen, was für kleine Löcher und tiefe Sacklöcher in Titanlegierungen geeignet ist; Ziehen Sie das Werkzeug bei tiefen Sacklöchern regelmäßig zurück und reduzieren Sie die Anzahl der Werkzeugrückzüge bei Durchgangslöchern, um die Effizienz zu verbessern. Das maschinelle Gewindeschneiden ersetzt das manuelle Gewindeschneiden in der Massenproduktion, um einen stabilen Vorschub zu gewährleisten. Vermeiden Sie plötzliche Stopps und schnelle Umkehrungen während der Bearbeitung und ziehen Sie das Werkzeug nach dem Gewindeschneiden langsam zurück, um Grate und Werkzeugschäden zu reduzieren.

 

 

(1) Auswahl anpassbarer Verarbeitungsgeräte

Für die Massenproduktion werden automatisierte Geräte wie Bohr- und Gewindeschneidzentren und CNC-Drehmaschinen mit stabiler Drehzahl und Vorschub bevorzugt, wodurch menschliche Fehler reduziert und die Effizienz verbessert werden können. Für kleine und komplexe Werkstücke werden tragbare CNC-Gewindeschneidmaschinen ausgewählt; Für hochpräzise Mikrotiefbohrungen werden spezielle Vibrations-Gewindeschneidmaschinen mit langem Bearbeitungshub und integrierter Kompensation für höhere Präzision eingesetzt.

Der Radialschlag der Gerätespindel muss kleiner oder gleich 0,01 mm sein, um ein Verbiegen des Gewindebohrers und Verschleiß zu verhindern. Der Drehmomentschutz sollte so ausgestattet sein, dass er die Maschine im Falle einer Überlastung automatisch stoppt, um einen Bruch des Gewindebohrers zu verhindern. Für die Bearbeitung tiefer Sacklöcher werden Geräte mit Spindelkühlung bevorzugt, um den Kühleffekt zu verstärken.

 

(2) Optimierung von Vorrichtungen und Gewindeschneidfuttern

Vorrichtungen erfordern eine genaue Positionierung und zuverlässige Klemmung; Für kleine Teile können Vorrichtungen mit mehreren Stationen verwendet werden, um die Produktivität zu steigern. Für dünnwandige Teile wird eine flexible Klemmung eingesetzt, um eine Verformung durch Extrusion zu verhindern. Um Vorschubabweichungen auszugleichen und Gewindebohrerschäden zu vermeiden, werden flexible Gewindeschneidfutter mit Überlastschutz bevorzugt. Mikro-kleine Löcher werden mit Präzisions-Mikrospannfuttern kombiniert, um Rundlauffehler zu reduzieren und die Qualität der Gewindeverarbeitung zu stabilisieren.

 

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