鈦合金之攻絲難度

鈦合金之攻絲難度



鈦合金攻絲是鈦合金切削加工中*困難的工序,特別是攻制小螺紋。這種困難主要表現在攻絲時的總扭矩大,約為45號鋼的2倍;

絲錐刀齒過快地磨損、崩刃,甚至被“咬死”在螺紋孔內而折斷。這是由于鈦合金的彈性模量太小,螺紋表面產生很大的回彈,使絲錐與工件接觸的面積增大,造成很大的摩擦扭矩,磨損加??;另外,切屑細小不易拳曲,有粘刀現象,造成排屑困難。

因此,解決鈦合金攻絲問題的關鍵是減小攻絲時絲錐與工件的接觸面積


01
普通絲錐

*經過技術處理后方能攻制鈦合金螺紋。對普通絲錐進行處理的措施為:增大容屑空間,減少齒數;在校準齒上留出0.2~0.3 mm的刀帶后,將后角加大到20°~30°,并沿絲錐全長磨去齒背中段;保留2~3扣校準齒后將后部的倒錐由0.05~0.2 mm/100 mm增大至0.16~0.32 mm/100 mm。當其他條件完全相同時,若將齒背寬度減?。トィ?/2~2/3,攻絲扭矩下降1/4~1/3。

02
修正齒絲錐

修正齒絲錐是把標準絲錐的成形法加工螺紋改為漸成法,工作原理如圖7-6所示。由圖可知,修正齒絲錐的齒形角α0小于螺紋齒形角α1,使絲錐齒側與被切螺紋側表面形成一側隙角φ=(α1-α0)/2,并將絲錐螺紋做出較大的倒錐,使得摩擦扭矩大大減小,同時也利于切削液的冷卻潤滑。標準絲錐的倒錐是從校準齒開始的,倒錐量為(0.05~0.2)mm/100 mm;修正齒絲錐的倒錐則是從*個切削齒開始,并且倒錐數值遠大于標準絲錐,如κr =7°30′的修正齒絲錐可達1.437 mm/100 mm。由于倒錐量加大,修正齒絲錐的校準部分便起不了導向作用,在切削錐前端時*做出圓柱導向部,以避免絲錐剛攻入時產生歪斜,圓柱導向部的公稱尺寸及公差取決于攻絲前的底孔尺寸。

03
跳牙絲錐

跳牙絲錐是在切削齒和校準齒上相間地去掉螺扣,其*的特點是有效地減小了絲錐與工件的接觸面積,使攻絲扭矩顯著下降。由于間齒攻絲,相鄰螺扣側刃之間有較寬綽的空間,改善了容屑和切削液進入切削區的條件,提高了絲錐的耐用度;同時在制造絲錐時,砂輪外緣頂部也不需過分尖銳,改善了磨削條件。在相同的切削條件下經試驗比較,跳牙絲錐的攻絲扭矩約為標準絲錐的30%~50%,修正齒絲錐的35%~60%,耐用度比修正齒絲錐高1~3倍,用跳牙絲錐對鈦合金攻絲效果*。

04
螺紋底孔

對鈦合金攻絲一般按牙高率(螺孔實際牙型高度與理論高度的比率)不超過70%為依據來選取底孔直徑大小,即螺紋底孔直徑d1=d0-0.757 8p(d0為螺紋公稱尺寸,p為螺矩)。小直徑或粗牙螺紋牙高率可取大一些,被加工材料強度低或螺紋深度小于螺紋基本直徑時,可適當增大牙高率,但過大會增大攻絲扭矩,甚至折斷絲錐。為保證攻絲精度和表面質量,螺紋底孔應為鉸后的孔


鈦合金的攻絲速度要根據材料的類型和硬度來確定。α鈦合金的攻絲速度一般取Vc=7.5~12 m/min,α+β鈦合金取Vc=4.5~6 m/min,β鈦合金取Vc=2~3.5 m/min;鈦合金的硬度≤HB350時選用較高的切削速度,反之選用較低的切削速度。對鈦合金攻絲時,一般用含Cl、P的極壓切削液效果較好,但含Cl的極壓切削液攻絲后*清洗干凈,防止零件晶間腐蝕;也可用蓖麻油60%、煤油40%的混合油作切削液。鉆孔為半封閉式切削,對鈦合金鉆孔過程中切削溫度很高,鉆孔后回彈大,鉆屑長而薄,易粘結而不易排出,經常造成鉆頭被咬住、扭斷等惡性事故。因此要求鉆頭具有高的強度和好的剛性,鉆頭與鈦合金的化學親和性要小,*采用硬質合金鉆頭,但目前*常用的仍是麻花鉆,經過采取一些措施改進后,也能取得較好的效果。


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