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旋盤加工のためのチタン合金部品の精度要件は研削盤の加工基準に達することができます

高精度チタン合金部品図面の慎重な研究を通して、加工計画と工程パラメータを決定した。 既存の一般的な旋盤設備を利用して、旋盤加工工程の間部品は円滑に加工され、そして研削盤によってのみ達成されることができる精度要求が実現される。

1. 加工難点の分析
軍用産業には多くのTC4チタン合金精密部品があります。 この作業は、材料の取扱いと加工精度の点で新たな課題です。 凸レンズの凸軸の加工(図1参照)には以下の問題がある。
TC4チタン合金精密凸レンズの回転軸
図1. TC4チタン合金精密凸レンズの回転軸

(1)凸レンズ回転軸がチタン合金材料からなる。 その高い強度および高い硬度のために、表面硬化層は加工中に容易に製造され、そしてこの材料は小さい熱伝導率および小さい弾性率を有する。 切削中の機械加工面のスプリングバック量は大きく、工具の側面に激しい摩擦、接着力、およびボンド摩耗を引き起こします。

(2)形状加工の精度を確保しながら、部品の両端の同軸度を0.006mmとする必要があり、これは既存の工作機械ではほとんど不可能である。 既存の機械は始動後に> 0.01mmのスピンドルジャンプを有するので、この機械で機械加工作業を完了することの難しさを知ることは容易である。

(3)部品形状、穴の寸法精度はそれぞれ0.005mm、0.01mmと非常に高く、表面粗さ値Ra = 0.8μmが必要である。 通常の状況下では、それはパターン要件を達成するために研削盤上で処理される必要がある。 工場には精密機械加工用の研削盤がないので、旋盤で仕上げる必要があります。 図面を慎重に検討し、処理する前にさまざまな治療法の選択肢を分析してください。 最後に、以下の方法を使用して図面を処理します。

2.プロセスパラメータを選択します
チタン合金材料の特性に応じて、高強度と優れた耐摩耗性を備えたYWシリーズ工具材料が加工用に選択されています。


(1)工具パラメータ
   90°のリード角を持つポジティブおよびネガティブ外部円筒形カッターと水平スロットミーリングカッターが使用されます。 切削抵抗を低減し、工具の切削強度を確保しながら切削加工中に材料が過熱するのを防ぐために、工具すくい角は20°〜25°に選択される。 切削工程中の工具面の部品表面への急激な摩擦および付着を避けるために、工具後退角は5°から8°になるように選択される。


(1)工具パラメータ
90°のリード角を持つポジティブおよびネガティブ外部円筒形カッターと水平スロットミーリングカッターが使用されます。 切削抵抗を低減し、工具の切削強度を確保しながら切削加工中に材料が過熱するのを防ぐために、工具すくい角は20°〜25°に選択される。 切削工程中の工具面の部品表面への急激な摩擦および付着を避けるために、工具後退角は5°から8°になるように選択される。


3. 処理方法
(1)荒削り:まず、横溝フライスを使用して片側に0.5 mmの余白を残して、部品の外側端を荒加工します(図2を参照)。 横溝旋削工具は抵抗が小さく、切削加工時に折れやすいため、図5の両端部で粗旋削加工を行う場合は横溝旋削工具を用いることが好ましい。 しかしながら、チタン合金材料は加工中に熱変形を非常に受けやすいので、切削加工中の十分な冷却のために切削液を使用することが必要である。
チタン合金部品の端部の同軸度は0.006mmである。
図2.チタン合金部品の両端の同軸度は0.006 mm

(2)半回転:部品が完全に冷却された後、部品の基準外円を駆動するために90°の外部円形カッターを使用してください。 部品が完全に冷却された後、部品の基準円筒回転は90°円筒偏向器を用いて行われる。 部品の形状は柔らかいジョーで固定され、部品の形状はマイクロメータレバー流量計で補正されます(図3を参照)。 円を0.005 mm以内で動かし、部品の一端を機械加工します。 片側0.1〜0.2 mmの余裕を持って一箇所に加工することはできません。
チタン合金表面粗さ値0.8μm
図3.中国のサプライヤーからの高精度チタン合金部品

3)完全な回転:
スペアパーツを取り外した後、寸法と精度の要件を満たすために穴あけと穴あけが行われます。
部品の形状を再度修正して、寸法精度が0.005 mm以内で、完成品の形状が0.05 mmであることを確認してください。 ダブルトップは両端に内孔が設けられているため、仕上げ前の部品の形状エッジは小さい(0.05 mm)。 したがって、旋削の穿孔および穿孔および仕上げは、1回の締め付けおよび矯正で完了し、穴の面取りは次のダブルトッププロセスに備えるために完了する。

旋盤の電源を入れると、部品はダブルトップを通過します。 表面粗さRa = 0.8μmは、旋削および研磨された部品の形状を完成させるために正の偏向ナイフおよび負の偏向ナイフを使用することによって達成される。

まとめ
この加工方法によれば、部品の加工が円滑に完了する。 検査を通じて、部品の寸法精度と形状公差は設計図の要件を満たします。
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