¿Por qué es difícil mecanizar roscas en tubos de aleación de titanio?

Las tuberías de aleación de titanio se utilizan para sellar y{0}}soportar presión en tuberías, y la calidad del mecanizado de roscas determina el rendimiento del servicio de las tuberías.Aleaciones de titanioson difíciles de mecanizar. El roscado y torneado convencionales son propensos a la acumulación de calor, mala evacuación de virutas, recuperación elástica de la pieza de trabajo y desgaste de la herramienta, lo que provoca defectos en la rosca, alta pérdida de consumibles, baja producción y alto costo de desechos.

1. Precisión inestable

La deformación térmica y la recuperación elástica provocan una-tolerancia fuera de-el paso, el perfil del diente y el diámetro del paso, que no pueden cumplir con los requisitos del ensamblaje de precisión;

2. Desgaste severo de la herramienta

Las herramientas convencionales son propensas a atascarse, desgastarse y astillarse, y la rotura de la herramienta ocurre con frecuencia durante el mecanizado de roscas finas;

3. Mala calidad de la superficie

Los rayones y-los bordes acumulados dañan el rendimiento de sellado de las roscas, que son propensas a fugas y aflojamiento durante el uso-largo plazo;

4. Baja capacidad de producción y rendimiento.

Solo está disponible el mecanizado de baja-velocidad, lo que da como resultado una baja eficiencia de producción, una mala consistencia dimensional del lote y un alto costo de desperdicio.

1. Proceso de mecanizado tradicional

El proceso principal es: corte en blanco → torneado desbaste del círculo exterior/cara del extremo → taladrado y escariado → acabado de torneado del círculo exterior → mecanizado de roscas de desbaste y acabado → desbarbado → inspección y almacenamiento. Se utilizan tornos CNC ordinarios y máquinas de roscar convencionales, combinados con machos de roscar de acero de alta-velocidad general y herramientas de torneado de carburo cementado, y se utilizan emulsiones ordinarias para el enfriamiento.

2. Cinco defectos centrales de los procesos tradicionales

• Herramientas inadecuadas

Los machos generales tienen una gran área de contacto y una alta resistencia al corte, que son fáciles de pegar a las herramientas y romperse, y su mala estructura de evacuación de virutas conduce a la acumulación de virutas.

• Parámetros no coincidentes,

Parámetros generales fijos, la velocidad excesiva agrava el desgaste por altas-temperaturas y el atascamiento de las herramientas, mientras que una velocidad demasiado baja provoca el endurecimiento por trabajo de los materiales.

• Refrigeración insuficiente

Las emulsiones comunes tienen poca resistencia a altas-temperaturas y un rendimiento anti-adherente, que no pueden disipar el calor rápidamente y son difíciles de inhibir la formación de-bordes acumulados.

• Defectos de proceso

La mayoría de las piezas de trabajo no tienen ranuras especiales de alivio de rosca, lo que provoca que los dientes se astillen y que el perfil de los dientes sea incompleto en la etapa de acabado; falta mecanizado segmentado y retracción de herramientas para procesos de evacuación de viruta.

• Método de mecanizado único

Es probable que el corte continuo rígido puro cause concentración de tensiones, lo que dificulta el control de la deformación elástica de la pieza de trabajo y da como resultado una mala consistencia dimensional en el mecanizado por lotes.

1. Optimización de herramientas

Abandone las herramientas generales y adopte herramientas especiales de aleación de titanio hechas de carburo cementado/cobalto-de grano ultrafino-recubierto de TiAlN-con acero de alta-velocidad. Para roscas internas, utilice machos de roscar con ranura en espiral con ángulos de inclinación del cono de corte optimizados y secciones de calibración pulidas; para roscas exteriores utilice herramientas especiales de torneado con filos de corte refinados. Se prohíben los machos de roscar con dientes densos-estándar para resolver los problemas de pegado y astillado de las herramientas.

2. Parámetros personalizados

Adopte el proceso de corte estable en capas, de baja-velocidad,-pequeño avance. La velocidad lineal para roscas convencionales es de 3 a 6 m/min y el margen de corte único es de 0,05 a 0,15 mm. Coopere con el ciclo de corte de picoteo para evacuar las virutas, disipar el calor, liberar tensión e inhibir el retorno elástico.

3. Actualización del proceso

Agregue procesos de compensación de recuperación elástica de rosca y alivio de tensión doble. El proceso optimizado es: corte en bruto → alivio de tensión por envejecimiento → torneado en desbaste → alivio de tensión secundario → torneado final de referencia → mecanizado de ranuras de alivio → mecanizado de roscas en tres-etapas → desbarbado a baja-temperatura → inspección y almacenamiento, lo que elimina la tensión y la deformación por sujeción.

4. Actualización de refrigeración

Reemplace las emulsiones ordinarias con aceites de corte especiales-de presión extrema para aleaciones de titanio, adopte una pulverización precisa de alta-presión y combine herramientas de enfriamiento interno para roscas internas de orificios profundos para construir un sistema de enfriamiento dual interno y externo.

5. Adaptación estructural

Agregue ranuras en relieve en los extremos del hilo; optimizar los filetes de crestas y raíces de los hilos; Optimice la estructura de referencia de accesorios-de paredes delgadas para reducir la dificultad de mecanizado, la concentración de tensiones y la vibración de corte.

1. Inspeccione periódicamente el estado del filo de las herramientas. Repárelos o reemplácelos inmediatamente en caso de desgaste leve o pasivación para evitar afectar la precisión del hilo y la calidad de la superficie.

2. Ajuste los parámetros de corte según las especificaciones de la rosca y el espesor de la pared de la pieza de trabajo. Para roscas finas y roscas de paredes delgadas-, reduzca la velocidad de corte y el margen simple para evitar la deformación por vibración.

3. Filtre y reemplace periódicamente el medio refrigerante y lubricante para garantizar su limpieza, disipación de calor y lubricidad, y evitar que las impurezas rayen las superficies de los dientes.

4. Limpie las virutas y las manchas de aceite en las ranuras de la rosca a tiempo después del mecanizado. Realice inspecciones aleatorias por lotes de las dimensiones y la calidad del perfil de los dientes con herramientas de medición especiales y establezca un sistema de trazabilidad de la calidad.

5. Controle estrictamente el proceso de alivio de tensión del tratamiento térmico para garantizar la liberación total de la tensión interna y evitar fallas en la rosca causadas por deformaciones posteriores.

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