チタン合金パイプにねじを加工するのはなぜ難しいのですか?

チタン合金パイプはパイプラインのシールと耐圧に使用され、ねじ加工の品質がパイプラインのサービス パフォーマンスを決定します。{0}チタン合金機械加工が難しい。従来のタップ加工や旋削加工では、熱の蓄積、切りくず排出不良、ワークのスプリングバックや工具の摩耗が発生しやすく、ねじ山の欠陥、消耗品の損失、生産性の低下、スクラップコストの高さにつながります。

1. 精度が不安定

熱変形とスプリングバックにより、ピッチ、歯形、ピッチ直径の許容範囲外が発生し、精密組み立ての要件を満たすことができなくなります。{0}{1}

2. ひどい工具摩耗

従来の工具は固着、摩耗、欠けが発生しやすく、細ネジ加工では工具の破損が頻繁に発生します。

3. 表面品質が悪い

傷やエッジの蓄積によりねじ山のシール性能が損なわれ、長期使用中に漏れや緩みが発生しやすくなります。-

4. 生産能力と収量が低い

-低速の加工しか利用できないため、生産効率が低く、バッチ寸法の一貫性が低く、スクラップコストが高くなります。

1. 伝統的な機械加工プロセス

ブランクカット→外円・端面荒旋削→穴あけ・リーマ加工→外円仕上げ旋削→荒・仕上げねじ加工→バリ取り→検査・入庫という工程が主流です。通常の CNC 旋盤と従来のタッピング盤が使用され、一般的な高速度鋼タップや超硬旋削工具と組み合わせられ、冷却には通常のエマルションが使用されます。{1}

2. 従来のプロセスの 5 つの主要な欠陥

• 不適切なツール

一般的なタップは接触面積が大きく切削抵抗が大きいため、工具への固着や折れが発生しやすく、切りくず排出構造が悪く切りくずが堆積します。

• パラメータの不一致、

一般パラメータを修正しました。速度が高すぎると高温での摩耗や工具の固着が悪化します。一方、速度が低すぎると材料の加工硬化が発生します。{0}

• 冷却が不十分

通常のエマルジョンは耐高温性と粘着防止性能が低く、熱を迅速に放散することができず、構築されたエッジの形成を抑制することが困難です。-

• プロセスの欠陥

ほとんどのワークピースには特別なねじ逃げ溝がないため、仕上げ段階で歯が欠けたり、歯形が不完全になったりします。切りくず排出プロセスのためのセグメント化された加工や工具のリトラクトが欠如しています。

・単一加工方式

純粋な剛性の連続切削では応力集中が発生しやすく、ワークのスプリングバック変形の制御が難しくなり、バッチ加工での寸法の一貫性が低下します。

1. ツールの最適化

一般的な工具を廃止し、TiAlN-コーティング超微粒子超硬合金/コバルト-含有高速度鋼-で作られたチタン合金特殊工具を採用します。雌ねじには、最適化された切削コーンすくい角と研磨された校正セクションを備えたスパイラル溝タップを使用します。おねじの場合は、洗練された切れ刃を備えた特殊な旋削工具を使用してください。標準の高密度-歯タップは、工具の固着や欠けの問題を解決するために禁止されています。

2. カスタマイズされたパラメータ

低速、小送り、積層安定切削プロセスを採用。-従来ねじの線速は3～6m/min、1回の切り代は0.05～0.15mmです。ペッキング切削サイクルと連携して切りくずを排出し、熱を放散し、応力を解放し、スプリングバックを抑制します。

3. プロセスのアップグレード

二重のストレスリリーフとスレッドスプリングバック補正プロセスを追加します。最適化されたプロセスは、ブランク切削 → 時効応力除去 → 荒旋削 → 二次応力除去 → データム仕上げ旋削 → リリーフ溝の加工 → 3 段階ねじ加工 → 低温バリ取り → 検査と倉庫保管であり、応力とクランプ変形が排除されます。

4. 冷却のアップグレード

通常のエマルジョンをチタン合金用の特別な極圧切削油に置き換え、高圧-の精密スプレーを採用し、深穴雌ねじ用の内部冷却ツールを組み合わせて、内部と外部の二重冷却システムを構築します。

5. 構造適応

ねじ端に逃げ溝を追加します。ねじ山の頂上と根元のフィレットを最適化します。薄肉継手のデータム構造を最適化して、加工の難易度、応力集中、切削振動を軽減します。{0}

1. 工具の刃先状態を定期的に点検してください。ねじの精度や表面品質への影響を防ぐために、軽度の摩耗や不動態化が発生した場合は、すぐに修理または交換してください。

2. ねじの仕様とワークの肉厚に応じて切削パラメータを調整します。細いねじや薄肉のねじの場合は、振動による変形を避けるために、切削速度と片代を下げてください。-

3. 冷却媒体と潤滑媒体を定期的にろ過して交換し、その清浄度、放熱性、潤滑性を確保し、不純物が歯の表面を傷つけるのを防ぎます。

4. 加工後、ねじ溝内の切りくずや油汚れを適時に除去します。専用測定器を用いて寸法や歯形の品質を抜き取り一括検査し、品質トレーサビリティ体制を確立しています。

5. 熱処理応力除去プロセスを厳密に制御して、内部応力を完全に解放し、後の変形によって引き起こされるねじ山破損を防ぎます。

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