As ligas de titânio são amplamente utilizadas em-campos de fabricação de ponta, como aviação e aeroespacial, devido às suas propriedades físicas e químicas exclusivas. No entanto, a baixa condutividade térmica, a alta atividade química e o pequeno coeficiente de deformação das ligas de titânio levam a problemas como rápido desgaste da ferramenta, grande deformação no processamento e difícil remoção de cavacos durante o processamento da rosca. A qualidade e eficiência do processamento são significativamente limitadas pelas características do material. Este artigo concentra-se no problema de processamento de roscas de juntas de tubos de liga de titânio e explica-o a partir dos aspectos de seleção de ferramentas e otimização de processos.
Estratégias de otimização para ferramentas de processamento de roscas de liga de titânio
1. Aplicação de torneiras serrilhadas
Os machos serrilhados removem os dentes em intervalos, formando arestas de corte escalonadas, o que permite que a peça de trabalho tenha contato-unilateral com o macho, reduzindo o atrito e o torque e evitando efetivamente que o macho fique preso ou danificado. Suas vantagens incluem:
• Maior espessura de corte: A espessura de corte de um único dente é duplicada e a força de corte é distribuída de maneira mais uniforme;
• Melhor desempenho de remoção de cavacos: A espessura dos cavacos aumenta, a força de atrito diminui e a remoção de cavacos é mais suave;
• Maior durabilidade: A aderência entre o macho e o cavaco diminui e a vida útil da ferramenta é prolongada;
• Considerações de projeto: O número de ranhuras dos dentes deve ser ímpar para equilibrar a força nas bordas dos dentes.
2. Combinação de machos-de aço rápido e machos de liga dura
• Machos de aço rápido-: Alta tenacidade e forte resistência à deformação, adequados para rosqueamento inicial;
• Machos de liga dura: Boa resistência ao desgaste e alta precisão, utilizados para correção de furos;
• Processo combinado: primeiro processamento bruto com machos de aço rápido-e depois processamento fino com machos de liga dura, equilibrando eficiência e qualidade.
3. Pesquisa e desenvolvimento de novos materiais para ferramentas
Com o avanço da ciência dos materiais, novas ferramentas, como ferramentas revestidas (por exemplo, revestimento TiAlN) e ferramentas cerâmicas, são gradualmente aplicadas ao processamento de ligas de titânio. No futuro, espera-se que eles ultrapassem ainda mais as limitações da vida útil da ferramenta e da precisão do processamento.
Otimização da tecnologia de processamento para roscas de juntas de tubos de liga de titânio
1. Otimização do projeto do furo inferior da rosca
• Aumento do diâmetro do furo inferior: Reduz a força de corte e o calor de processamento, mas o tamanho precisa ser ajustado de acordo com a taxa de contato da rosca e o número de roscas;
• Ampliação do diâmetro interno da rosca: Reduz a altura do dente, reduz a dificuldade de processamento, garantindo resistência à conexão;
• Uso preferencial de máquina-ferramenta para rosqueamento com macho: O uso de rosqueamento com máquina-ferramenta pode controlar de forma estável a pressão de processamento e evitar a quebra do macho.
2. Controle dos parâmetros de corte
• Velocidade de corte: Controlada em 200-300mm/min, evitando o amolecimento de materiais e o desgaste de ferramentas causado por altas temperaturas;
• Parâmetros geométricos da ferramenta:
• Ângulo de avanço: Aumentar o ângulo de avanço pode aumentar a resistência da aresta de corte e prolongar a vida útil da ferramenta;
• Ângulo traseiro: Aumentar o ângulo traseiro é benéfico para a remoção de cavacos, reduzindo o atrito entre o cavaco e a ferramenta;
• Estratégia de rosqueamento de furos profundos: Reduza o número de slots de retenção de cavacos para aumentar o espaço de retenção de cavacos e evitar o bloqueio de cavacos.
3. Tecnologia de resfriamento e lubrificação
• Seleção do líquido de refrigeração: Misturas recomendadas de óleo ácido, óleo sulfetado e querosene ou óleo de corte F43, que possuem funções tanto de lubrificação quanto de refrigeração;
• Otimização do método de resfriamento: Abrir canais de resfriamento na borda cortante da torneira para garantir que o líquido refrigerante chegue diretamente à área de corte;
• Design da ranhura de retração: Aumente o comprimento do batente da ponta da linha e defina uma ranhura de retração para evitar que a parte inferior do macho lasque.