Analyser comment traiter le filetage de trous profonds pour les pièces en matériaux

Il est plus difficile d'effectuer des filetages à trous profonds sur des pièces en matériaux spéciaux. Par exemple, le taraudage de trous profonds sur une pièce en alliage de titane est très difficile. Si la pièce est mise au rebut en raison de l'effet de grattage provoqué par le taraud cassé sur une pièce presque terminée, cela n'est pas du tout rentable. Par conséquent, afin d’éviter les grattages, un outil et une technique de taraudage appropriés sont nécessaires.

Tout d’abord, nous devons définir ce qu’est un trou profond et pourquoi il nécessite une attention particulière. Lors du forage, les trous dont la profondeur est supérieure à 3 fois le diamètre du trou sont appelés trous profonds. Le taraudage profond signifie que la profondeur du taraudage est supérieure à 1,5 fois le diamètre du taraud. Par exemple, lorsqu'un taraud d'un diamètre de 1/4' est utilisé pour usiner un filetage d'une profondeur de 3/8

L'usinage d'un filetage de trou profond signifie un contact prolongé entre l'outil et la pièce. Dans le même temps, plus de chaleur de coupe et une plus grande force de coupe seront générées pendant le processus d'usinage. Par conséquent, le taraudage dans de petits trous profonds de matériaux spéciaux (tels que des pièces en titane) est sujet à la casse de l'outil et à l'incohérence du filetage.

Afin de résoudre ce problème, deux solutions peuvent être adoptées : (1) Augmenter le diamètre du trou avant le taraudage ; (2) Utilisez un taraud spécialement conçu pour le taraudage de trous profonds.

1. Augmentez le diamètre du trou avant de tarauder

Un trou inférieur fileté approprié est très important pour le traitement des filetages. Un trou inférieur fileté légèrement plus grand peut réduire efficacement la chaleur de coupe et la force de coupe générées pendant le processus de taraudage. Mais cela réduira également le taux de contact du fil.

Les normes nationales et le comité technique stipulent que dans les trous profonds, seulement 50 % de la hauteur totale du filetage peut être taraudé sur la paroi du trou. Ceci est particulièrement important lors du taraudage de petits trous dans des matériaux spéciaux et des matériaux difficiles à traiter. Car bien que le taux de contact du filetage diminue en raison de la réduction de la hauteur du filetage sur la paroi du trou, la longueur du filetage augmente, de sorte que la connexion fiable du filetage peut toujours être maintenue.

L'incrément de diamètre du trou inférieur fileté dépend principalement du taux de contact du filetage requis et du nombre de têtes filetées par pouce. Sur la base des deux valeurs ci-dessus, le diamètre correct du trou inférieur fileté peut être calculé à l'aide de formules empiriques.

2. Paramètres de coupe

Les pièces en titane étant difficiles à usiner, il est nécessaire de prendre pleinement en compte les paramètres de coupe et la géométrie de l’outil.

Vitesse de coupe

Étant donné que l'alliage de titane a une élasticité et un taux de déformation importants, il doit adopter une vitesse de coupe relativement faible. Lors de l'usinage de petits trous dans des pièces en alliage de titane, la vitesse de coupe circonférentielle recommandée est de 10 à 14 pouces/min. Nous ne recommandons pas d'utiliser une vitesse inférieure, car cela entraînerait un écrouissage à froid de la pièce. De plus, faites attention à la chaleur de coupe provoquée par la casse de l'outil.

Flûtes à copeaux

Lors du taraudage de trous profonds, il est nécessaire de réduire le nombre de rainures de taraudage pour augmenter l'espace de copeaux de chaque rainure. De cette façon, lorsque le taraud est rétracté, davantage de limaille de fer peut être retirée, réduisant ainsi le risque d'endommagement de l'outil dû au colmatage de la limaille de fer. Mais d'un autre côté, l'agrandissement de la cannelure à copeaux du taraud réduit le diamètre du noyau, ce qui affecte la résistance du taraud. Cela affectera donc également la vitesse de coupe. De plus, les tarauds à cannelure hélicoïdale sont plus faciles à éliminer les copeaux que les tarauds à cannelure droite.

Coins avant et arrière

Un petit angle de coupe peut améliorer la résistance du tranchant, augmentant ainsi la durée de vie de l'outil ; tandis que le grand angle de coupe est propice à la coupe du métal avec de longs copeaux. Par conséquent, lors du traitement des alliages de titane, ces deux facteurs doivent être pris en compte de manière globale et un angle de coupe approprié doit être sélectionné.

Le grand angle de dépouille peut réduire la friction entre l'outil et les copeaux. Par conséquent, l’angle de taraudage doit parfois être de 40°. Lors du traitement du titane métallique, un grand angle de dépouille est meulé sur le taraud, ce qui favorise l'élimination des copeaux. De plus, les tarauds entièrement rectifiés et les tarauds avec lame rétro-affûtée sont également utiles pour le taraudage.

Liquide de refroidissement

Lors du traitement de matériaux spéciaux, il faut veiller à ce que le liquide de coupe atteigne le tranchant. Afin d'améliorer le débit du liquide de refroidissement, il est recommandé d'ouvrir une rainure de refroidissement au dos du robinet. Si le diamètre est suffisamment grand, un robinet de refroidissement interne peut être envisagé.

3. Exemples d'applications

Un certain fabricant de pièces d’avion doit effectuer un taraudage profond sur une pièce. Le matériau de la pièce est un alliage de titane de grade 7. Pendant le traitement, la vitesse de coupe circonférentielle est de 13 pouces/min et un liquide de refroidissement est utilisé en même temps.

Afin de garantir l'exactitude des pièces, l'opérateur doit remplacer les tarauds à temps avant qu'ils ne s'émoussent. Lorsque le robinet est usé, le son produit pendant le processus de coupe change. En écoutant ces sons, avant le traitement, l'opérateur peut déterminer le nombre de trous filetés pouvant être traités avant l'usure du taraud.

L'usine dispose de 2 postes de coulée sur chaque équipement de coulée, équipés des mêmes robinets. Lorsqu'un des robinets est usé, il peut être facilement remplacé à temps