チタン合金パイプ継手のねじ加工プロセスに関する研究

チタン合金パイプ継手はパイプライン システムの中核コネクタであり、ねじ接続の信頼性がシステムの安全性と安定性に直接影響します。しかし、チタン合金加工性が悪く、弾性率が低い、切削抵抗が高い、熱伝導率が低い、加工硬化しやすい、工具の固着などの問題があり、ねじ加工に多くの課題をもたらしています。

 

 

1.耐切削抵抗が高く、加工硬化しやすい

チタン合金は高い強度と高温強度を備えているため、機械加工中に大きな切削抵抗が発生します。{0}表面硬化層の硬度は母材の1.5～2倍に達し、工具の摩耗を悪化させ、さらには工具の破損を引き起こします。

 

2.熱伝導率が極めて悪い

切削熱の蓄積により、工具の高温摩耗と変形が引き起こされ、さらにチタン合金の相変態が引き起こされ、ねじ山の機械的特性に影響を及ぼします。{0}

 

3.工具の固着が激しい

チタン合金は、高い切削温度で強い化学活性を持ち、工具と結合して構成刃先を形成しやすいため、ねじ山のバリや傷が発生し、精度が低下し、工具の損失が加速します。{0}}

 

4.ねじ精度の管理が難しい

弾性率が低いため、加工時に弾性変形やスプリングバックが起こりやすく、寸法誤差が発生します。その多くはMJのような精密ねじであり、ピッチ、ねじ形状、ピッチ径の要件が厳しく、難易度が高くなります。

 

 

 

1.ツールの選択

材料: 高硬度、耐摩耗性、高温耐性、化学的安定性を備えた材料が最適です。一般的に使用される材質としては、超硬合金（中低速用、低価格）、CBN（高速用、高脆性）、PCD（仕上げ用、高価格）などがあります。

 

パラメータ: 大きなすくい角と逃げ角、適度な刃先半径、適切なねじ山形状精度 + 刃先の精密研削。

 

チップフルート: 大きなねじれ角+広い溝を備えた設計により、迅速な切りくず排出を実現し、熱の蓄積と傷を防ぎます。

 

2.加工パラメータの最適化

切断速度：速度が高すぎると温度上昇、工具損傷、材料相変態が起こりやすくなります。速度が低すぎると効率が低下し、加工硬化が増加します。超硬工具の場合、速度は 5 ～ 20m/分です。 CBN ツールの場合、20 ～ 40m/min です。

 

送り速度：効率と品質のバランスをとり、音程に合わせて設定します。荒加工の場合: 0.15 ～ 0.3 mm/r (効率的な材料除去のため)。仕上げの場合: 0.05-0.15mm/r (精度と表面仕上げを確保するため)。送り速度が大きすぎると、切削抵抗と熱が増加する傾向があり、その結果、表面が粗くなり、工具が欠けることになります。送り速度が小さすぎると、効率が低下し、摩擦が過剰になります。

 

切込み深さ：過剰な切削力を防ぐために積層切削を採用しています。荒加工の場合: 1 パスあたり 0.2 ～ 0.5 mm。仕上げ加工：1パスあたり0.05～0.1mm、加工硬化の影響を軽減します。

 

3.加工方法の選択

旋回：シャフト・スリーブ部品の内ねじ・外ねじに適しています。 CNC 旋削加工により、ステップごとの加工で精度を確保します。--雌ねじには剛性の高い工具が必要です。-

 

フライス加工: 複雑な部品に適しており、大きな{0}ピッチ/多条-/特殊な-形状のねじや深穴の雌ねじの加工に大きな利点があります。工具の出入りを制御し、不良を防ぎます。

 

タッピング・ダイカット: 特別な工具と冷却と潤滑が必要な、小さなサイズのねじに適しています。-工具の付着を軽減するには、振動タッピングが推奨されます。

 

4.冷却・潤滑対策

切削油: 優れた冷却潤滑性能と化学的安定性が必要で、油{0}}系（強力な潤滑）と水溶性（強力な冷却）タイプに分けられ、必要に応じて選択されます。

 

潤滑方法: 高圧-の正確なオイル注入;内部冷却ツールは深穴のめねじに使用されます。-

 

 

1. プロセス制御

クランプを厳密に制御して変形を防ぎ、摩耗した工具を定期的に交換し、周囲温度を制御します。量産時の品質監視にはSPCを使用します。

2. 寸法検査

ピッチ、ねじ角度、ピッチ直径などを検査する必要があります。一般的な精度を得るには、プラグゲージ/リングゲージを使用します。高精度を実現するには、プロジェクターと座標測定機 (CMM) を使用します。累積誤差とピッチ誤差を厳密に制御します。

 

3.表面検査

表面粗さRa 1.6μm以下、バリ、キズ、クラックの有無を確認。疲労強度への影響を防ぐために硬化層を検査します。

 

チタンパイプ継手の製造原料

 

 

Ruihangは専門メーカーとして、チタンおよびチタン合金製品の研究開発、生産、販売に特化しています。競争力のある工場価格で顧客に供給できます。詳細については、電子メールでお問い合わせください:Sam.Rui@bjrh-titanium.com