Новости

Новости

Иглофрезерование полуфабрикатов из титановых сплавов


Иглофрезерование — разновидность процесса резания металла, при котором стружка срезается упругоподатливыми резцами-иглофрезами. Срезанная стружка аналогична стружке, снимаемой при фрезеровании, но значительно мельче. Общим для процесса шлифования и иглофрезерования является большое число режущих элементов, наличие отрицательного угла резания и малая толщина стружки. Иглофрезерование можно применять для сплошной зачистки проката и удаления газонасыщенного слоя на титановых сплавах, выборочной зачистки, удаления грата со сварных труб и других дефектов с проката. Шероховатость поверхности после иглофрезерования в зависимости от диаметра иглофрез может быть от 3 до 10 класса.
Иглофреза представляет многолезвийный инструмент в виде тела вращения с несколькими сотнями или тысячами режущих кромок, изготовленных из прямолинейных отрезков высокопрочной (нагартованной) проволоки с определенной плотностью набивки. Каждая проволока фрезы защемлена фланцами с одной стороны в плотном пакете совместно со множеством других проволок и является самостоятельным микрорезцом. Благодаря плотному прилеганию проволок между собой они при действии силы резания отклоняются на угол, практически не отличающийся от оптимального заднего угла резания.
Условием работоспособности иглофрезы является жесткость ее игл, обеспечивающая необходимый угол отклонения, мало отличающийся от оптимального угла резания. Малое отклонение иглы под действием сопротивления очищаемой поверхности вызывает незначительные изгибающие напряжения в ней. Иглофреза имеет круговую режущую кромку, а поэтому может работать в реверсивном режиме и под любым углом к оси вращения. Диаметр проволоки иглофрезы обычно от 0,2 до 1,0 мм и более выбирается в зависимости от ее назначения. Иглофрезы имеют очень небольшой радиус закругления режущей кромки, которая в процессе работы самозатачивается; в реверсивном режиме не требуется периодическая переточка и поэтому такая фреза может работать непрерывно 200—300 ч. В процессе износа фрезы ее углы резания остаются почти неизменными.
Иглофрезы изготавливают прессованием в специальных матрицах, что позволяет придавать их рабочим поверхностям необходимое очертание в зависимости от формы обрабатываемого изделия. Соотношение между скоростью зачистки, режимом резания и характеристикой иглофрез отрабатывают в производственных условиях.
Иглофреза может работать в режиме очистки и в режиме глубокого резания. При работе иглофрезы в режиме очистки поддерживается постоянное усилие прижатия при больших колебаниях отношения подачи к скорости резания. Режим очистки применяют для снятия одинаковой толщины окислов и металла. Работа в режиме резания характеризуется жестким закреплением иглофрезы и обрабатываемого металла при постоянном соотношении скорости подачи и глубины резания для заданной скорости резания.
Оптимальные условия работы иглофрезы — передний угол 90° и задний угол 0°. Эффективность работы иглофрезы зависит от скорости резания и силы прижима. Максимальный съем металла зависит от скорости резания и возрастает с силой прижима. Если подача при заданной глубине резания окажется недостаточной, то уменьшают глубину зачистки или же устанавливают в поток несколько иглофрез. Чрезмерное увеличение глубины резания вызывает значительное отклонение проволок иглофрезы, отжимы их от зачищаемой поверхности и автоматическое уменьшение глубины резания.
Производительность обычных иглофрез и затрата энергии на снятие стружки зависят от свойств обрабатываемого металла. В результате изучения процесса зачистки титановых сплавов иглофрезами были установлены следующие режимы резания:

Для зачистки заготовок из титановых сплавов с пределом прочности до 115 кгс/мм2 иглофрезерованием рекомендуется установка со следующей технической характеристикой:

В машине использованы иглофрезы из пружинной проволоки типа 1 по ГОСТ 9389—60; диаметр проволоки в одном комплекте 0,26 мм, а в другом 0,32 мм при длине ворса 70 мм.