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チタン合金の深穴掘削およびボーリング加工

Posted by: castingdie 2021-07-28 チタン合金の深穴掘削およびボーリング加工 はコメントを受け付けていません

チタン合金のパイプTc6、パイプの直径Φ40、長さ575、この深い穴加工技術は、チタン合金材料の最初の深穴処理技術は、私たちが連絡している。 深穴は、典型的な長軸タイプの部品、特に深穴の中空構造に類似しており、その部分開口サイズはΦ40である。同社の深穴処理装置(T2120深穴掘削およびボーリングマシン)と一致できません。元の工作機械の支持ハンドルの外径はΦ38なので、加工中の部品の全長は750-1500mmでなければなりません。既存の条件下では、パイプ直径に対する深い穴加工要件を達成することは不可能である。 チタン合金製の深穴加工技術は、部品の開発において解決すべき重要な技術となっています。
図1に示すように、

 
図1の部品構造

1、処理技術の難しさの分析
技術的に困難なのは、薄肉部品の深穴加工です。そして、チタン合金材料を扱うのが難しい:TC6は、このプロセスで処理された1170ミリメートル(2パーツの長さ)に指定された深い穴の長さに、機器の条件を満たすために、アスペクト比は1170:38、表面粗さRa0.5です。特別な深穴加工機のシャンクの構造設計は、選択と製造が非常に困難であり、結果として加工部品が非常に困難になります。 同時に、既存の機器は、新しく設計されたシャンクの適合要件を満たす必要があります。 このために、薄肉チタン合金シャフト部品の深穴加工に関する特別作業を行ってきました。

2.具体的な対策を策定する
2.1処理計画を決定する

我々は、チタン合金の深い加工を研究テーマとして取り上げ、新しい金型を開発し、シーリング構造の設計を行い、深穴掘削装置やその他の技術的課題を再構成します。この処理ソリューションを改善するために同社の既存の深穴設備を使用することが決定され、T2120深穴加工機では、深穴加工とチタン合金管の開発を行った。
具体的な改善措置は次のとおりです。
機械ハンドルの位置決めシステム構造を再構成する。
設計とコンポーネントマッチング位置決めシーリング構造;
深穴加工、工具材料の研究
ツールハンドルの設計要件を満たすために、ツール構造のサイズが開発されました。 同時に、マンドレルの内孔のチップ除去機能のような、マンドレルを設計する際には基礎的研究が必要である。
この目的のために、9種類の特殊深穴カッター、ボーリングヘッド、シャンク、その他の設備機器付属品を設計、製造しています。
チタン合金管の深穴加工および機械加工のスムーズな開発を確実にするために、多数の加工試験が実施されている。テスト後、生産と開発のニーズを満たし、チタン合金管の深穴加工技術の重要な問題を解決します。
まず、チタン合金管の深穴構造と既存の設備を組み合わせ、特定のプロセスルートを開発し、プロセス仕様を策定しました。
チタン合金管の加工ルートは以下の通りです。
荒削り基準 – 深穴掘削 – 延長穴 – リーミング – 仕上げシリンダーテスト。
 
2.2特別なツーリング設計
2.2.1特別な深穴ツールの設計。

深穴加工装置(深穴掘削およびボーリングマシンT2120)の決定により、マンドレルの設計は機械切断およびシーリングシステムと一致しなければなりません。
チタン合金管の深穴の内径はφ40であるので、マンドレルの内径および外径の設計構造には限界がある。一方では、シャンクの外径が大きすぎてはならず、深穴加工中の高圧油の流入が減少する。結果として生じる圧力は不十分であり、深穴加工のチップ除去機能に影響を及ぼす。アーバーはチップが詰まる傾向があります。一方、マンドレルを設計する場合、マンドレルの最大内径も考慮する必要があります。シャンクの内径および外径は、シャンクのジョイントにおける長方形のねじ山の堅牢性および信頼性を保証するために一致しなければならず、シャンクは十分な剛性を有する。同時に、深穴処理装置(T2120深穴穿孔機)の切屑除去機能を満たして、切屑が高圧油の作用下でアーバの内孔に沿って廃棄物箱内にスムーズに排出されることを保証する必要がある。

2.2.2ツールの設計。
特別に設計された特別な深穴掘削、深穴リーマ、アダプター、深穴リーマ、マッチングリーマ席。
2.3工作機械と部品に接続された位置決めシーリング構造の設計、すなわち選択された設計シーリング移行アダプタスリーブ構造は、部品と工作機械との間の接触面のシール機能を実現し、継手の滑らかな移行を解決し、部品と工具のための閉鎖空間を形成する。 深穴加工では、高圧油漏れを防止し、深穴加工時の冷却、切屑排出、潤滑を実現する閉鎖型の高圧循環システムが形成されています。

3、チタン管の深い穴の処理技術の例
チタン合金管の深穴加工では、加工中に従来の深穴加工方法が依然として使用されている。 私たちの生産拠点は、機器、特殊な深穴アーバとマッチングツール、深穴加工の使用によって変更されている、特定の処理ステップは3つのステップに分かれています:リーマン – リーミング、処理テスト、
図2に示すように

図2深穴掘削、リーミング、深穴リーマング
加工試験後、第1のチタン合金管の深穴面では、内孔の径が局所的に乏しく、表面粗さが不良であり、内孔の表面に溝痕が発生した。
解析の結果、浮動リーマの遷移継手の大きさが上限であり、リーマ先端の切削力が一様でないことがわかった。そして、浮動刃の生産が動いて、図面の要求を超える内孔の直径が生じる。また、内孔に溝マークが存在するのは、壁が薄く、穴が深く、穴あけ加工時に振動ナイフや加圧刃が発生しやすいためである。
   さらに、リーマは摩耗後に上記の問題を引き起こす可能性があります。

これらの問題の原因に対応して、徐々にツールの構造を改善し、改善方法を策定します。 セルフセンタリング後のリーマーのリーマンングを確実にするために、リーマの実際のサイズとフローティングリーマの先端のセンタリング効果が機械加工の前に増加します。 工具の摩耗をチェックし、適時に新しい工具と交換してください。 これにより、その後の機械加工で深穴加工寸法が確保されます。 チタン合金管の最初の深穴加工と開発を完了しました。 その後の処理では、チタン合金管の深穴加工が48回完了した。 同社の開発と生産のニーズを満たすために、チタン合金パイプの深穴加工技術の鍵を解決する。

4、処理要約
テスト結果を検証することにより、このような深いホール処理スキームを開発することが可能であることが証明されている。 チタン合金材の深穴加工法と加工技術は、関連する技術文書に組み込まれ、専用の生産ラインに適用されています。