Bij de vervaardiging vanonderdelen van titaniumlegering, diep-draadbewerking is een cruciaal en zeer moeilijk sleutelproces.Definitie: Een diep gat wordt gedefinieerd als een gat met een diepte groter dan drie keer de diameter, en diep-tappen verwijst naar tikken met een diepte groter dan 1,5 keer de tapdiameter.

 

 

 

1. Geconcentreerde snijwarmte en snelle slijtage van het gereedschap:

De thermische geleidbaarheid van titaniumlegeringen bedraagt ​​slechts 20-30 W/(m·K) en de temperatuur in de snijzone kan 800-1000 graden bereiken. Dit veroorzaakt niet alleen verzachting van het gereedschap, maar vormt ook een kleeflaag door chemische reacties bij hoge temperaturen, waardoor het falen van het gereedschap wordt versneld.

 

3. Moeilijke spaanafvoer en hoog risico op gereedschapsbreuk:

Bij het snijden van titaniumlegeringen ontstaan ​​lintspanen, die het smalle spaanafvoerkanaal in diepe gaten gemakkelijk kunnen blokkeren, wat leidt tot een plotselinge toename van de snijkracht en gereedschapsbreuk. Het risico is nog groter bij het bewerken van blinde gaten. Bovendien hebben titaniumlegeringen een slechte elektrische geleidbaarheid, waardoor het moeilijk is om kapotte gereedschappen te verwijderen door middel van elektrische ontladingsbewerking (EDM), wat vaak resulteert in het slopen van onderdelen.

 

3. Aanzienlijke werkverharding:

De hardheid van de door het snijden geproduceerde verharde laag kan 2-3 keer zo hoog zijn als die van de matrix. Snijden op lage snelheid zal de harding verder verergeren, waardoor de bewerkingsproblemen toenemen en de slijtage van het gereedschap toeneemt.

4. Grote elastische vervorming en moeilijke precisiecontrole:

De elasticiteitsmodulus van titaniumlegeringen is slechts de helft van die van staal. Tijdens het snijden kan gereedschapsafbuiging optreden, wat resulteert in ondermaatse schroefdraadafmetingen, en het terugveren na het bewerken zal de nauwkeurigheid van de schroefdraadpassing en de verbindingssterkte beïnvloeden.

 

 

1. Conventioneel tappen

Hulpmiddelen: Snel-snelstaal met kobalt of ultrafijn-korrelig gecementeerd carbide, met TiCN/TiAlN-coatings

Parameters: Snijsnelheid 9-18 m/min, met pikcyclus, draadaangrijpingspercentage 65%-75%

Structuur: Grote hellings- en ontlastingshoeken, minder spaangroeven, 48 graden spiraalvormige spaangroeven voor blinde gaten en taps toelopend op het kalibratiegedeelte

 

2. Draadfrezen

Omdat het gebruik maakt van CNC-bewerkingen met drie- assen, wordt het steeds vaker gebruikt.

Laag risico op gereedschapsbreuk, uitstekende spaanafvoer, hoge precisie, sterke flexibiliteit en goede oppervlaktekwaliteit

Iets lagere efficiëntie, vereist een bewerkingscentrum met drie- assen en hoge apparatuurkosten

 

3. Koudvormen tappen

Het is een spaan-vrije bewerkingsmethode die het probleem van de spaanafvoer fundamenteel oplost en schroefdraad produceert met hoge sterkte en goede slijtvastheid. Titaniumlegeringen hebben echter een hoge vervormingsweerstand en het traditionele proces heeft een groot koppel dat gevoelig is voor gereedschapsbreuk. Na de introductie van longitudinale-torsionele ultrasone trillingen-technologie, wordt het tapkoppel met 20%-37% verminderd en is het bewerkingseffect aanzienlijk verbeterd.

 

4. Uitgebreide vergelijking van de drie methoden

 

Bewerkingsmethode	Risico op gereedschapsbreuk	Spaanevacuatie-effect	Precisie	Oppervlaktekwaliteit	Efficiëntie	Apparatuurvereiste	Toepassingsbereik
Conventioneel tappen	Hoog	Arm	Medium	Medium	Hoog	Laag	Kleine-ondiepe gaten met een diameter, grote batches
Draad frezen	Laag	Uitstekend	Hoog	Hoog	Medium	Hoog	Grote-diepe gaten/blinde gaten met een diameter, kleine batches
Koudvormen tappen	Medium	Uitstekend	Hoog	Extreem hoog	Medium	Medium	Materialen met goede plasticiteit, hoge-sterktedraden

 

• Snijsnelheid: Een te hoge snelheid zal de slijtage van het gereedschap versnellen als gevolg van temperatuurstijging, terwijl een te lage snelheid de verharding van het werk zal verergeren. Conventioneel tappen: 9-18 m/min; Draadfrezen: 24-37 m/min.
• Voedingssnelheid: Een te grote voedingssnelheid veroorzaakt gemakkelijk gereedschapsbreuk, terwijl een te kleine voedingssnelheid de efficiëntie vermindert en de slijtage versnelt. Draadfrezen: voeding per tand 0,025-0,076 mm.
• Diameter tapboor: Een aanbevolen draadaangrijpingspercentage van 65%-75% kan het koppel met 15%-20% verminderen zonder de sterkte te beïnvloeden. Voor M6×1,0-schroefdraad kan bijvoorbeeld een tapboor van 5,1 mm worden gebruikt in plaats van de standaard 5,0 mm voor het bewerken van titaniumlegeringen.
• Koeling en smering: Zwavel/chloor-bevattende snijoliën onder extreme druk moeten worden gebruikt voor conventioneel tappen; 5-Voor draadfrezen wordt 20 MPa hogedrukkoeling of interne gereedschapskoeling gebruikt.

 

 

Ultrasone trillingen-Ondersteunde bewerking

 

Beginsel: Hoogfrequente ultrasone trillingen van 20-40 kHz worden op het gereedschap of werkstuk toegepast, waardoor periodieke scheiding en contact tussen de twee ontstaat, waardoor de mechanische kenmerken van het snijproces veranderen.

 

Kernvoordelen:

Verminder de snijkracht en het koppel aanzienlijk: Longitudinaal-torsie ultrasoon-ondersteund koudvormtappen kan het maximale tapkoppel met 20%-37% verminderen

 

• Verbeter de spaanafvoer: zorg ervoor dat spanen gemakkelijker breken en afvoeren, waardoor het risico op verstopping wordt verminderd
• Verbeter de kwaliteit van het oppervlak: rem effectief de opbouw-van de rand en verminder de oppervlakteruwheid van bewerkte onderdelen
• Verleng de standtijd van het gereedschap: Verlaag de snijkracht en -temperatuur en verminder de wrijving tussen het gereedschap en het werkstuk

 

Daarnaast zijn ook geavanceerde technologieën zoals laser-ondersteunde bewerking en cryogene koeling onderzocht en toegepast op het gebied van de bewerking van titaniumlegeringen.

 

Ruihang Group produceert voornamelijk titaniumproducten met de complete industriële keten, inclusief smelten, smeden, rechttrekken, walsen, oppervlaktebehandeling en testproces. Voor eventuele aankoopbehoeften kunt u contact met ons opnemen via e-mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com