Difficultés techniques et mesures d'amélioration pour le taraudage de petits trous dans l'alliage de titane

Les filetages internes des petits trous M6 et inférieurs sont des structures de connexion légères de précision courantes sur les pièces en alliage de titane. Cependant, limité par les propriétés des matériaux et l'espace d'usinage étroit, le taraudage de petits trous est un processus difficile avec des taux de rejet élevés. Des défauts tels que des ruptures de tarauds, des dommages au filetage, des rayures de surface et des dimensions hors tolérance-hors tolérance-se produisent fréquemment, ce qui dégrade la précision de l'assemblage et la durée de vie des pièces.

 

 

 

1. Les propriétés des matériaux aggravent la friction et la déformation

Alliage de titanea un faible module élastique. Après l'usinage, la paroi du trou rebondit et serre fermement le taraud, ce qui entraîne un couple de taraudage beaucoup plus élevé que celui de l'acier. Sa bonne plasticité provoque facilement des-arêtes accumulées, entraînant des bavures de filetage et des écarts dimensionnels. La résistance élevée au cisaillement apporte une grande force de coupe, ce qui accélère l'usure et la rupture des tarauds.

 

2. Une mauvaise dissipation thermique entraîne une usure rapide des outils

L'alliage de titane présente une conductivité thermique extrêmement faible, de sorte que la majeure partie de la chaleur de coupe s'accumule au niveau des arêtes de coupe. L’espace confiné à l’intérieur des petits trous rend difficile l’acheminement du liquide de coupe. Une température locale élevée déclenche de multiples formes d'usure des outils et une couche d'oxyde se forme sur la surface de la pièce, créant un cercle vicieux d'abrasion à haute température.

 

3. Une mauvaise évacuation des copeaux provoque facilement le colmatage des copeaux et le rejet de la pièce.

Les petits trous offrent un espace limité pour l'hébergement des copeaux. Les copeaux continus et flexibles en alliage de titane sont difficiles à briser, sujets à l'enroulement et au colmatage des cannelures de copeaux, qui rayent les filetages. Le blocage des copeaux augmente le couple d'usinage et dévisse facilement les tarauds, et l'accumulation de copeaux au fond des trous borgnes pose un problème encore plus grave.

 

4. Une rigidité insuffisante des petits tarauds entraîne une mauvaise précision d'usinage

Les tarauds pour M6 et inférieurs ont des diamètres fins et une faible rigidité. Ils ont tendance à vibrer et à se déformer sous l'effet de la force de coupe, entraînant une disqualification de la coaxialité du filetage et de la précision du pas. Les arêtes de coupe délicates se cassent sous une légère surcharge et les tarauds cassés sont difficiles à extraire, détruisant directement la pièce à usiner. Les tarauds standards conventionnels avec des profils de cannelures et de dents ordinaires ne conviennent pas à l'usinage des alliages de titane, ce qui aggrave encore les défauts.

 

 

1. Sélectionnez des robinets spéciaux et optimisez leurs structures

Abandonnez les tarauds standards ordinaires et adoptez des tarauds spéciaux en carbure cémenté ou en acier rapide-avec revêtement. Le revêtement réduit la friction et empêche les bords accumulés. En termes de structure, des tarauds à dents sautées-avec moins de dents et de grandes cannelures à copeaux sont sélectionnés pour améliorer la capacité d'élimination des copeaux. Étendez le cône de coupe et adoptez un grand angle de cône pour disperser la charge de coupe ; des tarauds à bord court-sont utilisés pour les trous borgnes. Le traitement de passivation de pointe réduit l'écaillage des bords et améliore la finition de la surface du filetage.

 

2. Agrandissez modérément la taille du trou inférieur et garantissez la qualité du trou inférieur

Agrandissez le diamètre du foret du taraud conformément aux spécifications du filetage : ajoutez une surépaisseur d'usinage supplémentaire de 0,05 à 0,1 mm pour les filetages M2 à M3 et de 0,1 à 0,15 mm pour les filetages M4 à M6. Cette tolérance s'adapte au retour élastique du matériau, réduit le couple d'extrusion et empêche le grippage et la casse du taraud. Adoptez un perçage étagé suivi d'un alésage pour garantir des surfaces d'alésage parfaitement rondes et lisses.

 

3. Faites correspondre les paramètres de coupe à faible-vitesse et adoptez des taraudages segmentés avant et arrière.

Lors de l'usinage de l'alliage de titane Ti-6Al-4V, utilisez une vitesse de broche faible et constante associée à une avance légère :

Tarauds M2–M3 : 80–120 tr/min

Tarauds M4–M6 : 120–180 tr/min

Rétractez le taraud tous les 2 à 3 pas de filetage pour éliminer les copeaux ; cela brise les copeaux de ruban continus et facilite la dissipation thermique. Pour le taraudage de trous profonds, diminuez la profondeur de chaque passe d'alimentation et augmentez la fréquence de rétraction du taraud.

 

4. Améliorez le système de refroidissement et de lubrification dédié

Utilisez de l'huile de taraudage à-pression extrême spécialement formulée pour l'alliage de titane. Les additifs extrême-pression forment un film lubrifiant pour réduire la friction et l'anti-adhérence aux outils de coupe. Donnez la priorité aux robinets dotés d'un refroidissement interne à haute pression-pour l'alimentation en fluide. Si l’équipement de refroidissement interne n’est pas disponible, adoptez une lubrification par infiltration goutte à goutte ; Une pâte lubrifiante peut être utilisée pour le taraudage de finition afin d'évacuer continuellement les copeaux des trous.

 

5. Optimiser l'équipement et l'outillage, ainsi que l'usinage assisté par ultrasons-en option

Remplacez le taraudage manuel par un taraudage automatique CNC, équipé de mandrins flottants de haute -précision pour compenser les erreurs coaxiales. Le taraudage par vibration ultrasonique peut être adopté pour l'usinage de haute-précision afin de briser les copeaux, de dissiper la chaleur et de réduire la résistance de coupe. Calibrez les montages avant l'usinage pour garantir un positionnement stable sans décalage de la pièce.

 

6. Standardiser le post-traitement et l'inspection complète de la qualité du processus-

Nettoyez les copeaux et les résidus d'huile à l'intérieur des trous avec des aérographes après l'usinage et rétractez les tarauds à une vitesse constante pour éviter les rayures sur le filetage. Effectuez des essais de coupe pour tester tous les indicateurs de filetage avant la production en série, effectuez une inspection périodique par échantillonnage pendant l'usinage, remplacez les outils usés en temps opportun et ajustez les paramètres de processus pour stabiliser le taux qualifié de produits finis.

 

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