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チタンおよびチタン合金部品加工用の特殊タップの最適設計

チタン合金は、特に航空宇宙産業において、機械加工において最も重要なエンジニアリング材料の1つになり、そしてますます広く使用されてきました。 しかし、チタン合金は切削性能が劣る典型的な難削材です。 チタン合金材料では、タップでめねじを叩くことは特に困難であり、最適化される必要がある。

まず、チタン合金の切削性能特性
チタン合金材料の特性
他の金属材料と比較して、チタンとその合金には3つの重要な利点があります。高い比強度、良好な中温性能および耐食性 室温では、チタン合金の比引張強度は高強度構造用鋼のそれの1.26倍であり、高強度アルミニウム合金のそれの1.38倍である。 400〜550℃の温度範囲では、チタン合金は耐熱ステンレス鋼よりも優れた比強度、比クリープ強度および比疲労強度を有する。

チタン合金は、金属相構造:α相チタン合金、β相チタン合金、および(α+β)相チタン合金に分類することができる。 α相、(α+β)相、β相の順に硬度および強度が高くなり、加工性がこの順に低くなる。

チタン合金切削特性
350HBSまたは300HBSより大きい硬度を有するチタン合金は加工が困難である。 しかしながら、困難さの理由は、硬度ではなく、チタン合金自体の機械的、化学的および物理的性質の合成にある。 切断プロセスの特徴は次のとおりです。
変形係数が小さい。
高い切断温度
主切削力は小さく、背圧は大きいです。
チップを絞ると、加工面は硬くてもろい変成層を形成しやすくなります。
スティッキングナイフ現象は非常に深刻です。


3.チタンめねじタッピング特性
チタン合金の多くの特性のために、チタン合金材料の雌ねじタッピングは、チタン合金部品の加工において最も困難な工程である。特に小穴ねじ加工では難しく、タッピングと不可分です。主な性能は、セルフタッピングねじのトータルトルクが大きく、45鋼のタッピングトルクの約2倍であることです。蛇口の歯が速く研ぎすぎて、端を台無しにして、さらには「殺され」そして壊されています。主な理由は、チタン合金の弾性率が小さすぎ、加工後の糸の表面の反発力が大きいことです。 これにより、テーパー歯の側面と上面の背後に大きな垂直方向の力が発生し、大きな摩擦モーメントが発生します。さらに、切削温度が高く、切りくずが付着ナイフ現象を起こし、除去するのが難しく、切削液が切削領域に到達しにくい。機械加工された表面は応力を集中させ、硬くて脆い層を形成する傾向があり、機械加工されたねじ山の表面品質は劣っている。


第二に、ノリスチタンとチタン合金の特別なタップデザインの特徴
1.校正部テーパ
NORISチタン合金製タップの校正部品はすべて、摩擦を減らし、チタン製合金のリバウンドがタップを「噛み付いて」破損するのを防ぐために大きなテーパーを持っています。 通常のタップテーパとの比較は以下の通りです。

2.フロントアングル
工具の切れ味と強度を確保するために、すくい角は通常5°〜7°です。

合理的なバックアングル
4.スルーホールとブラインドホール
最適な加工性能を得るために、スルーホールねじタップ(NORIS特許)およびめくら穴スパイラル溝タップ。 らせん角は強度を考慮して大きすぎてはいけません。通常は15°のらせん角が使用されます。

   5.素材をタップ
蛇口の品質と優れた経済的性能を確保するために、NORISチタン合金タップは一般に高性能高速度鋼(HSS-E)と粉末高速度鋼(HSS-PS)を使用します。


NORISチタンとチタン合金の特殊タップ
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