קושי הקשה של סגסוגת טיטניום

קושי הקשה של סגסוגת טיטניום

הקשה מסגסוגת טיטניום היא התהליך הקשה ביותר בחיתוך סגסוגת טיטניום, במיוחד הקשה בחוטים קטנים. קושי זה מתבטא בעיקר במומנט הכולל הגדול במהלך ההקשה, שהוא בערך פי שניים מזה של פלדה מס' 45; שיני הברז נשחקות מהר מדי, נקרעות, ואפילו "נשיכות למוות" בחור ההברגה ונשברות. זאת בשל העובדה שמודול האלסטי של סגסוגת טיטניום קטן מדי, והמשטח המושחל מייצר הרבה ריבאונד, מה שמגדיל את שטח המגע בין הברז לחומר העבודה, גורם למומנט חיכוך רב ולבלאי מוגבר; בנוסף, השבבים קטנים ואינם קלים לכיפוף, וקיימת תופעת סכין דביקה, המקשה על הסרת השבבים. לכן, המפתח לפתרון בעיית הקשה של סגסוגת טיטניום הוא צמצום שטח המגע בין הברז לבין הברז. חומר עבודה במהלך הקשה.

01
ברז רגיל
חוטי סגסוגת טיטניום חייבים לעבור עיבוד טכני לפני שניתן להקיש עליהם. האמצעים לטיפול בברזים רגילים הם: הגדלת מרווח השבב והקטנת מספר השיניים; לאחר השארת חגורת סכין {{0}}.2~0.3 מ"מ על שיני הכיול, הגדל את הזווית האחורית ל-2{{10}} מעלות ~3{{ 15}} מעלות, וטוחנים את החלק האמצעי של השן לאחור לכל אורך הברז; לאחר שמירה של 2~3 שיני כיול אבזמים, הגדל את החרוט האחורי ההפוך מ-0.05~0.2 מ"מ/100 מ"מ ל-0.16~0.32 מ"מ/100 מ"מ. כאשר תנאים אחרים זהים לחלוטין, אם רוחב גב השן מצטמצם (שחוק) ב-1/2 עד 2/3, מומנט ההקשה יקטן ב-1/4 עד 1/3.

02
ברז שיניים לתיקון

ברז השיניים לתיקון הוא לשנות את שיטת העיצוב של הברז הסטנדרטי לשיטת הצורה ההדרגתית של עיבוד החוט. עקרון העבודה מוצג באיור {{0}}. כפי שניתן לראות מהאיור, זווית השן 0 של ברז השיניים המתוקן קטנה מזווית השן 1, כך שצד השן של הברז והמשטח הצדדי של החוט החתוך יוצרים זווית מרווח צדדי φ=( 1- 0)/2, וחוט הברז הופך לקונוס הפוך גדול יותר, מה שמפחית מאוד את מומנט החיכוך והוא תורם גם לקירור ושימון של נוזל החיתוך.

החרוט ההפוך של הברז הסטנדרטי מתחיל משן הכיול, וכמות החרוט ההפוך היא ({{0}}.05~0.2)mm/100mm; החרוט ההפוך של ברז השן המתוקן מתחיל מהשן החותכת הראשונה, וערך החרוט ההפוך גדול בהרבה מהברז הרגיל. לדוגמה, ברז השן המתוקן עם דרגת kcr=7 30' יכול להגיע ל-1.437 מ"מ/100 מ"מ. עקב העלייה בכמות המתח ההפוכה, חלק הכיול של ברז השיניים התיקון אינו יכול למלא תפקיד מנחה. בעת חיתוך הקצה הקדמי של החרוט, יש ליצור חלק מוביל גלילי כדי למנוע הטיה כאשר רק דופקים על הברז. הגודל והסובלנות הנומינליים של חלק המדריך הגלילי תלויים בגודל החור התחתון לפני ההקשה.

03
ברז קופץ
הברז הרוטט מסיר את אבזם הבורג בין השן החותכת לשן הכיול. המאפיין הגדול ביותר שלו הוא ששטח המגע בין הברז לחומר העבודה מצטמצם ביעילות, ומומנט ההקשה מופחת באופן משמעותי. עקב הקשה של השיניים הבין-דנטליות, יש רווח רחב בין הקצוות הצדדיים של אבזמי הברגים הסמוכים, מה שמשפר את התנאים לקיבולת שבבים ונוזל חיתוך להיכנס לאזור החיתוך, ומשפר את עמידות הברזים. יחד עם זאת, בעת ייצור ברזים, החלק העליון של הקצה החיצוני של גלגל השחזה אינו צריך להיות חד מדי, מה שמשפר את תנאי השחזה.לאחר בדיקה והשוואה באותם תנאי חיתוך, מומנט ההקשה של הברז הרוטט הוא כ-30% עד 50% מהברז הרגיל ו-35% עד 60% מהברז השן המתוקן. העמידות גבוהה פי 1 עד 3 מזו של ברז השיניים המתוקן, והשפעת הברז הרוטט על סגסוגת טיטניום היא הטובה ביותר.

04
חור תחתון עם הברגה
עבור הקשה מסגסוגת טיטניום, קוטר החור התחתון נבחר בדרך כלל על סמך שיעור גובה השן (היחס בין גובה השן בפועל של חור הבורג לגובה התיאורטי) אינו עולה על 70%, כלומר , קוטר החור התחתון עם הברגה d1=d0-0.7578p (d0 הוא הגודל הנומינלי של ההברגה, p הוא מומנט ההברגה). שיעור ההברגה הגבוה של חוט קוטר קטן או חוט גס יכול להיות גדול יותר. כאשר חוזק החומר המעובד נמוך או עומק ההברגה קטן מהקוטר הבסיסי של ההברגה, ניתן להגדיל את קצב ההברגה הגבוה כראוי, אך ניתן להגדיל את מומנט ההקשה יותר מדי, ואפילו את הברז יכול להישבר. על מנת להבטיח את דיוק ההקשה ואיכות פני השטח, החור התחתון המשורשר צריך להיות חור הצירים.

יש לקבוע את מהירות ההקשה של סגסוגת טיטניום בהתאם לסוג ולקשיות החומר. מהירות ההקשה של סגסוגת טיטניום לוקחת בדרך כלל Vc=7.5~12 מ'/דקה, + -סגסוגת טיטניום לוקחת Vc=4.5~6 m/min, וסגסוגת טיטניום לוקחת Vc=2~3.5m/min; כאשר הקשיות של סגסוגת טיטניום היא פחות או שווה ל-HB350, נבחרת מהירות חיתוך גבוהה יותר, ומהירות חיתוך נמוכה יותר נבחרה להיפך. בעת הקשה על סגסוגות טיטניום, בדרך כלל משתמשים בנוזלי חיתוך בלחץ קיצוני המכילים Cl ו-P. השפעה טובה יותר, אך יש לנקות נוזלי חיתוך בלחץ קיצוני המכילים Cl לאחר הקשה כדי למנוע קורוזיה בין-גרעינית של חלקים; שמנים מעורבים של 60% שמן קיק ו-40% נפט יכולים לשמש גם כנוזלי חיתוך.

הקידוח הוא חיתוך חצי סגור. טמפרטורת החיתוך גבוהה מאוד במהלך הקידוח של סגסוגת טיטניום, והריבאונד גדול לאחר הקידוח. חותכי המקדחה ארוכים ודקים, קלים לחיבור ואינם קלים לפרוק, מה שגורם לרוב לנשיכה של המקדחה, לעקימה ולתאונות מרושעות אחרות. לכן, המקדחה נדרשת לחוזק גבוה וקשיחות טובה. הזיקה הכימית בין המקדחה לסגסוגת הטיטניום צריכה להיות קטנה. עדיף להשתמש במקדחי קרביד מוצק, אך המקדח הנפוץ ביותר הוא עדיין מקדחי טוויסט. לאחר נקיטת צעדים לשיפור, ניתן להגיע לתוצאות טובות יותר.