Elemezze, hogyan végezzen mélylyuk menetfeldolgozást speciális anyagú részeken

Speciális anyagú részeken nehezebb mélylyukú menetfeldolgozást végezni. Például egy titánötvözet alkatrészen a mély lyukak megfúrása nagy kihívást jelent. Ha egy készhez közeli alkatrészen a törött csap okozta kaparó hatás miatt selejtezzük az alkatrészt, az nagyon gazdaságtalan. Ezért a karcolás elkerülése érdekében megfelelő szerszámra és menetfúró technikára van szükség.

Először is meg kell határoznunk, hogy mi a mély lyuk, és miért kell különös figyelmet fordítani rá. Fúráskor azokat a furatokat, amelyek mélysége meghaladja a furatátmérő háromszorosát, mély furatoknak nevezzük. A mélyfúrás azt jelenti, hogy a menetmélység több mint 1,5-szerese a menetfúró átmérőjének. Például ha egy 1/4' átmérőjű menetfúrót használnak 3/4 mélységű menet megmunkálásához8

A mélylyukú menet megmunkálása hosszú ideig tartó érintkezést jelent a szerszám és a munkadarab között. Ugyanakkor több vágási hő és nagyobb forgácsolóerő keletkezik a megmunkálási folyamat során. Ezért a speciális anyagokból (például titán alkatrészekből) készült kis mély furatok megfúrása hajlamos a szerszám törésére és a menet inkonzisztenciájára.

A probléma megoldására két megoldás alkalmazható: (1) Növelje meg a furat átmérőjét a menetfúrás előtt; (2) Használjon speciálisan a mélylyukak megfúrásához tervezett csapot.

1. Fúrás előtt növelje meg a furat átmérőjét

A megfelelő menetes alsó furat nagyon fontos a menetfeldolgozáshoz. Egy valamivel nagyobb menetes alsó furat hatékonyan csökkentheti a menetfúrás során keletkező vágási hőt és vágási erőt. De csökkenti a szál érintkezési sebességét is.

A Nemzeti Szabványügyi és Műszaki Bizottság előírja, hogy mély lyukaknál a menet teljes magasságának csak az 50%-át szabad a furat falára ütögetni. Ez különösen fontos speciális anyagokból és nehezen feldolgozható anyagokból készült kis lyukak ütögetésekor. Mert bár a lyukfalon a menetmagasság csökkenése miatt a menetérintkezési sebesség csökken, a menethossz nő, így a menet megbízható kapcsolata továbbra is fenntartható.

A menetes alsó furat átmérőnövekedése elsősorban a szükséges menetérintkezési sebességtől és a hüvelykenkénti menetfejek számától függ. A fenti két érték alapján empirikus képletek segítségével kiszámítható a megfelelő menetes alsó furat átmérője.

2. Vágási paraméterek

Mivel a titán alkatrészeket nehéz megmunkálni, teljes mértékben figyelembe kell venni a forgácsolási paramétereket és a szerszám geometriáját.

Vágási sebesség

Mivel a titánötvözet nagy rugalmassággal és alakváltozási sebességgel rendelkezik, viszonylag kis vágási sebességet kell alkalmaznia. Titánötvözet alkatrészek kis lyukak megmunkálásakor az ajánlott kerületi vágási sebesség 10-14 hüvelyk/perc. Nem javasoljuk az alacsonyabb fordulatszám használatát, mert az a munkadarab hideg megmunkálási megkeményedéséhez vezet. Ezenkívül ügyeljen a szerszámtörés okozta vágási hőre.

Chip furulyák

Mélylyukfúrásnál csökkenteni kell a menetfúró hornyok számát, hogy növeljük az egyes hornyok forgácsterét. Ily módon a csap visszahúzásakor több vasreszeléket lehet elvinni, csökkentve a szerszám sérülésének esélyét a vasreszelék eltömődése miatt. Másrészt a csap forgácshornyának megnagyobbodása csökkenti a mag átmérőjét, így a csap szilárdságát befolyásolja. Tehát ez a vágási sebességet is befolyásolja. Ezen túlmenően, a spirális fuvolacsapok könnyebben eltávolíthatók forgácsok, mint az egyenes fuvolacsapok.

Első és hátsó sarkok

A kis dőlésszög javíthatja a vágóél szilárdságát, ezáltal növelve a szerszám élettartamát; míg a nagy gereblyeszög alkalmas a hosszú forgácsokkal rendelkező fém vágására. Ezért a titánötvözetek feldolgozásakor ezt a két tényezőt átfogóan figyelembe kell venni, és megfelelő dőlésszöget kell kiválasztani.

A nagy hézagszög csökkentheti a szerszám és a forgács közötti súrlódást. Emiatt a csapolási szögnek néha 40°-nak kell lennie. A titán fém megmunkálásakor nagy hézagszöget csiszolnak a csapon, ami elősegíti a forgács eltávolítását. Ezenkívül a teljesen köszörült menetfúrók és a pengehátra köszörült menetfúrók szintén előnyösek a menetfúráshoz.

Hűtőfolyadék

Speciális anyagok megmunkálásakor ügyelni kell arra, hogy a vágófolyadék elérje a vágóélt. A hűtőfolyadék áramlásának javítása érdekében ajánlatos a csap hátulján egy hűtőhornyot nyitni. Ha az átmérő elég nagy, akkor szóba jöhet egy belső hűtőcsap.

3. Alkalmazási példák

Egy bizonyos repülőgép-alkatrészgyártónak mély lyukfúrást kell végeznie egy alkatrészen. Az alkatrész anyaga 7-es fokozatú titánötvözet. A feldolgozás során a kerületi vágási sebesség 13 hüvelyk/perc, és ezzel egyidejűleg hűtőfolyadékot használnak.

Az alkatrészek pontosságának biztosítása érdekében a kezelőnek időben ki kell cserélnie a csapokat, mielőtt azok eltompulnak. Ha a csap kopott, a vágási folyamat során keletkező hang megváltozik. Ezen hangok meghallgatásával a kezelő a feldolgozás előtt meghatározhatja a menetes furatok számát, amelyeket még a menetes kopás előtt meg lehet dolgozni.

A gyárban minden csapoló berendezésen 2 db csapolóállomás található, ugyanazokkal a csapokkal. Ha az egyik csap elkopott, könnyen cserélhető időben