鈦合金加工為什么這么難?
—— 鈦合金的加工
[ 信息發(fā)布:茂坤特金屬 | 時(shí)間:2023-05-11 | 瀏覽:559 ]
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鈦合金絲錐(如TC4)比大多數(shù)合金材料加工更困難,但選擇合適的絲錐還是可行的。鈦的材料既硬又輕便,是一種非常有吸引力的金屬,適用于航空航天、醫(yī)療和其他行業(yè)。
然而,鈦合金的材料特點(diǎn)讓很多加工工廠面臨挑戰(zhàn),很多工程師們也正在為這種材料的尋找合適的解決方案。
例如,鈦不能很好地導(dǎo)熱。加工鈦時(shí),熱量往往會(huì)積聚在刀具的表面和邊緣,而不是通過(guò)零件和機(jī)器結(jié)構(gòu)散發(fā)。當(dāng)攻絲時(shí)尤其如此,因?yàn)榭椎膬?nèi)表面和絲錐之間的接觸比工件和鉆頭、立銑刀或其他工具之間的接觸更多。這種保留的熱量會(huì)導(dǎo)致切削刃產(chǎn)生缺口并縮短絲錐壽命。
此外,鈦相當(dāng)?shù)偷膹椥阅A渴蛊渚哂小皬椥浴?,因此工件在絲錐上往往會(huì)“回彈”。這種影響會(huì)導(dǎo)致螺紋磨損和撕裂。它還增加了絲錐上的扭矩,縮短了絲錐的使用壽命(所以很多時(shí)候不太建議去淘一些進(jìn)口二手絲錐的原因也在此,絲錐已經(jīng)經(jīng)過(guò)強(qiáng)大扭力后,如果再去絲錐風(fēng)險(xiǎn)會(huì)很大的)。
為了在攻絲鈦合金時(shí)獲得最佳效果,請(qǐng)使用品牌的專用絲錐,將其安裝在攻絲刀柄中,并在具有良好進(jìn)給控制的機(jī)床上選配適當(dāng)?shù)膮?shù)。
1、使用適當(dāng)?shù)乃俣?
攻絲速度對(duì)于切削鈦合金螺紋至關(guān)重要。速度不足或過(guò)快會(huì)導(dǎo)致絲錐故障和絲錐壽命縮短。對(duì)于進(jìn)入和離開(kāi)螺紋孔,這里還是建議參考品牌樣本選用合理的 攻絲速度。雖然比攻絲大多數(shù)其他材料慢,但該系列已被證明可提供最一致的絲錐壽命和最大的生產(chǎn)率。
2、使用合適的切削液
切削液(冷卻液/潤(rùn)滑劑)會(huì)影響絲錐壽命。雖然用于鈦合金其他操作的相同切削液是攻絲的一種選擇,但這種切削液不一定能產(chǎn)生所需的螺紋質(zhì)量和絲錐壽命。我們推薦使用含油量更高的優(yōu)質(zhì)乳液,或者更好的是使用攻絲油。
在攻絲中,切削液的潤(rùn)滑特性通常比冷卻更重要,因?yàn)榻z錐以相對(duì)較低的速度運(yùn)行并且不會(huì)去除大量材料。潤(rùn)滑性有助于延長(zhǎng)絲錐壽命并保護(hù)螺紋的表面光潔度。
對(duì)極難加工的鈦合金進(jìn)行攻絲可能需要使用含有添加劑的攻絲膏。這些添加劑旨在粘附在切削表面,盡管在刀具和工件界面產(chǎn)生高加工力。攻絲膏的缺點(diǎn)是必須手動(dòng)涂抹,不能通過(guò)機(jī)器的冷卻系統(tǒng)自動(dòng)涂抹。
3、使用數(shù)控機(jī)床CNC
盡管任何能夠加工鈦合金的機(jī)床都應(yīng)該能夠有效地對(duì)這些材料進(jìn)行攻絲,但數(shù)控機(jī)床最適合對(duì)鈦進(jìn)行攻絲。 通常,這些較新的設(shè)備提供剛性(同步)攻絲循環(huán)。
較舊的 CNC 單元通常缺少此功能。況且這些老舊的設(shè)備精度也不佳,不太推薦去攻絲,因?yàn)楣ソz屬于精加工,在設(shè)備的選擇還是有點(diǎn)講究的,在很多現(xiàn)場(chǎng)也遇到過(guò)由于設(shè)備老化精度不達(dá)標(biāo),絲錐經(jīng)常出現(xiàn)斷刀的問(wèn)題,所以這個(gè)問(wèn)題企業(yè)主也應(yīng)該重視。
4、使用攻絲刀柄
絲錐特別容易受到振動(dòng)的影響,這會(huì)降低螺紋質(zhì)量并縮短絲錐壽命。出于這個(gè)原因,應(yīng)該使用高性能攻絲刀柄來(lái)提供剛性設(shè)置。剛性/同步攻絲循環(huán)在 CNC 加工中心上是可能的,因?yàn)橹鬏S的旋轉(zhuǎn)可以在順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蛏吓c絲錐進(jìn)給軸精確同步。
這種能力使得可以在絲錐中生產(chǎn)無(wú)長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)穆菁y。
某些攻絲刀柄旨在補(bǔ)償即使是最好的 CNC 設(shè)備也可能出現(xiàn)的輕微同步誤差(建議選擇品牌的攻絲刀柄)。
5、關(guān)于夾具
為了獲得最高的精度和可重復(fù)性,請(qǐng)檢查您零件的夾具,以確保您的工件夾持系統(tǒng)能夠充分固定在零件上。 該建議對(duì)于小批量加工車間和大批量汽車生產(chǎn)廠尤為重要,它們比以往任何時(shí)候都更有可能遇到涉及鈦工件的工作。
這些工件中有許多都具有薄壁和復(fù)雜的特征,有利于振動(dòng)。 在這些應(yīng)用中,剛性設(shè)置有利于每個(gè)加工操作,包括攻絲。
出于這些原因,我們建議與您的工作夾具供應(yīng)商合作,以便他們清楚的了解目前的問(wèn)題。 這樣做將有助于避免溝通不暢并降低總體項(xiàng)目成本。
6、提前計(jì)劃確定攻絲設(shè)備要求
絲錐壽命取決于許多因素,包括機(jī)床的能力、進(jìn)給控制的精度、攻絲刀柄的質(zhì)量、鈦合金的牌號(hào)等級(jí)、冷卻液或潤(rùn)滑劑的類型等。
優(yōu)化所有這些因素將確保攻絲操作經(jīng)濟(jì)高效。
對(duì)鈦進(jìn)行攻絲時(shí),一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則是:對(duì)于一個(gè)兩倍于其直徑的深度的孔,每次攻絲預(yù)計(jì)可以打出 250-600 個(gè)孔。保持良好的記錄以監(jiān)控絲錐的壽命。(當(dāng)然,無(wú)論你的被加工的材料是什么類型,使用新絲錐參與加工做好記錄總是很重要的。)
絲錐壽命的意外變化可能表明必須調(diào)整關(guān)鍵變量。攻絲操作的問(wèn)題也可能表示對(duì)其他操作有負(fù)面影響的情況。