丝锥是内螺纹加工的通用刀具,在车床、钳工及加工中心上的应用非常。由于钛合金抗腐蚀性强、比强度高等特性,在航空发动机领域中有许多钛合金零件。同样由于钛合金的材料特性,导致钛合金零件的攻丝,特别是M6以下的小孔攻丝相当困难,攻丝时丝锥选用不当及操作不当极易造成加工硬化,加工效率极低并时有丝锥折断现象,即使依靠进口丝锥或者跳牙丝锥加工,但也经常出现丝锥磨损快、易折断的现象。本文主要通过对标准丝锥进行改进研究,实现钛合金零件内螺纹高效稳定的攻丝加工,对钛合金内螺纹加工提供一种简单易行且更加经济的加工方法,可广泛应用于钛合金零件的加工制造中。螺旋槽丝锥:因其排屑槽为螺旋状排布而得名。螺旋槽丝锥分为左旋螺旋槽丝锥和右旋螺旋槽丝锥。广州高钴机用丝锥丝攻
挤压丝锥可用于通孔及盲孔的加工,通过材料塑性变形形成牙型,只能用于加工塑性材料。其主要特点:1)利用工件的塑性变形加工螺纹;2)丝锥的截面积大,强度高,不易折断;3)切削速度可比切削丝锥高,生产率亦相应提高;4)由于是冷挤压加工,加微信:Yuki7557送宏程序教程一份,加工后的螺纹表面机械性能提高,表面粗糙度高,螺纹强度、耐磨性、耐腐蚀性提高;5)无屑加工。其不足是:1)只能用于加工塑性材料;2)制造成本高。有两种结构形式:1)无油槽挤压丝锥只用于盲孔立加的工况;2)带油槽挤压丝锥适用于所有工况,但通常小直径丝锥因制造难度不设计油槽。高钴机用丝锥丝攻槽数:槽数增加切削刃数增加,可有效提高丝锥寿命;但会压缩排屑空间,于排屑不利。
修磨丝锥是指对直槽丝锥和刃倾角丝锥的切削齿和校正齿的后刀面进行修磨, 在切削齿和校正齿上形成双后角结构, 可以降低切削齿和校正齿与工件的接触面积, 达到逐级切削, 摩擦扭矩降低。此外,由于丝锥几排刃切削量不均匀, 切削刃加工面积比较大, 吃刀抗力和扭矩也比较大, 磨损较快。为使攻丝过程稳定, 提高丝锥耐用度, 可增加丝锥导程, 将丝锥切削部分增长。材料硬度越高, 丝锥前角要求越小, 以增加刀具的抗力。加工D406A超高强度钢M3-6H螺纹孔的丝锥, 改制为前角γ 0 ≈0°或更小, 后角α 0 ≈3°使参数更加合理, 加工效率提高, 有效降低加工成本, 通过加工实际零件的验证, 解决了小螺纹孔的加工难题。
螺纹铣削法螺纹铣削是采用螺纹铣削刀具,用于大孔螺纹的加工,还有比较难加工材料的螺纹孔的加工,具有以下特点:1.刀具一般为硬质合金材料,速度快,铣削的螺纹精度高,加工效率也高;2.相同的螺距,无论是左旋螺纹还是右旋螺纹,都能使用一把刀具,降低刀具的成本;3.螺纹铣削法特别适用于不锈钢、铜等比较难加工材料的螺纹加工,易于排屑和冷却,能保证加工的质量和安全;4.没有刀具前端引导,比较方便加工螺纹底孔较短的盲孔或是没有退刀槽的孔。螺纹铣削的刀具分为机夹式硬质合金刀片铣刀和整体式硬质合金铣刀两种,机夹式刀具既能加工螺纹深度小于刀片长度的孔,也能加工螺纹深度大于刀片长度的孔;而整体式硬质合金铣刀用于加工螺纹深度小于刀具长度的孔。 为了取得更好的齿尖强度,会选用螺旋槽丝锥加工通孔。
刚性刀柄安装丝锥加工螺纹的设备需求加工中心在加工螺纹孔的时候牵涉到主轴和Z轴之间的匹配问题,一般的攻螺纹功能,主轴的转速和Z轴的进给是控制,因此实际的同步精度还是会有差异:当每转进给与理论值发生偏差,就是同步精度误差,误差越大,产生的轴向分力就越大,对产品精度而言,可能会造成中径值的偏差;这对刚性攻丝的丝锥而言,几乎就是折断丝锥的前奏。(微量浮动)同步刀柄的使用条件与效果在现在CNC设备上大量使用的格局下,多数设备都会拥有相对较好的工作精度,但设备、夹具系统毕竟会有微量的变形,造成刚性刀柄不能适合工况,要用微量浮动刀柄;正常情况下,同步刀柄加工螺纹会比刚性攻丝时:1、(在微量调整的范围内时)可以大幅降低机床负载至普通攻丝刀柄的1/10;2、保持机床主轴的精度和寿命(特别是大螺纹加工设备);3、提高螺纹加工的质量,可以使用很高的加工参数,加工效率较高。 螺尖丝锥:通常只能用于通孔,长径比可达3D~3.5D,铁屑向下排出,切削扭矩小。杭州先端丝锥丝攻
工件材质不纯,局部有过硬点或气孔,导致丝锥瞬间失去平衡而折断。广州高钴机用丝锥丝攻
由于钛合金的弹性模量小,螺纹表面产生很大的应力回弹,使丝锥与工件接触面积增大,从而摩擦力大幅增加,同时产生大量的切削热,进一步导致刀具磨损加剧。另外,钛合金切屑细小且不易折断,有粘刀现象,造成排屑困难。因此解决钛合金攻丝问题的关键是减小攻丝时丝锥与工件的接触面积,同时减少切削热的产生,从而避免“夹刀”现象及刀具的异常磨损,提高刀具耐用度及切削效率。针对丝锥而言,攻制钛合金螺纹减少切削热的方法是:增大切削锥前角;通过削背处理,减小丝锥与工件的接触面积。广州高钴机用丝锥丝攻