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。螺旋槽丝锥:用于孔深小于等于3D的盲孔加工,铁屑顺着螺旋槽排出,螺纹表面质量高。宁波机用丝锥型号
材料性能钛合金是一种新型金属,可分为:α钛合金、β钛合金、α+β钛合金,它的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质的含量有关。钛合金的密度一般在,为钢的60%;抗腐蚀性好,对碱、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力;导热系数小、弹性模量小,抗拉强度大、热强度高。切削特性钛合金变形系数小、导热系数小、抗拉强度大、化学活性大是影响钛合金加工的特点,因此也造成了钛合金切削加工有以下特点:①导热性差,切削温度高由于钛合金变形系数小、导热系数小(只相当于45#钢的约1/6),切削时所产生的切削热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围,所以切削温度很高(在相同条件下切削温度可比45#钢高出1倍以上),降低了刀具耐用度。 上海高钴机用丝锥机用对硬度太大的工件应该选用高规格机床丝锥。
钛合金攻丝加工的主要问题分析丝锥攻丝属于范成法加工,范成法加工的特点是刀具在加工过程中与工件的接触面积大,产生大量的切削热,在攻钛合金时,由于钛合金的抗拉强度大,金属材料不易剥离,产生的切削热更大;再加上由于钛合金的导热系数低,使切削产生的热量无法通过工件传导出去,在切削区域形成局部高温区。金属都有热胀冷缩现象,受热后其金相组织膨胀,如果材料导热性好,会形成线性膨胀,使内孔加大,但对于钛合金而言,由于切削所产生的热量传导不出去,使局部的金相组织膨胀,无法向外扩张,所以会产生孔径收缩现象,造成刀具与工件之间产生过盈,形成“夹刀”现象,终使刀具折断。
英制螺纹:英制螺纹是螺纹尺寸用英制标注,是美国、英国与加拿大根据统一的体系开发的。公制螺纹:根据ISO(国际标准化组织)系统开发的,是全球公制螺纹的标准。(1)完美应用攻丝过程需要考虑的因素有:工件设计、丝锥设计、应用。其目标是降低切削力,同时丝锥强度达到比较大。(我们推荐你关注“机械工程师”公众号,时间掌握干货知识、行业信息)(2)平衡各种选项:必须兼顾应用的方方面面。(3)丝锥设计要点1)对于形成长屑的较软的粘性材料,丝锥结构简单、前角和钩形角度较大、后角和避空较大、自由切削、易于崩刃、丝锥整体较脆弱、容屑空间大。2)对于硬性材料丝锥具有重载结构前角和钩形角度小铲背和后角小切削压力较高刃口设计粗壮,减少崩刃横截面大容屑空间有限(4)丝锥设计需考虑的因素:丝锥槽型、刀具材料、表面强化处理。这些设计特点必须保持平衡,才能提供适当的切削,切屑控制,润滑和扭转强度。 根据材质, 丝锥可分为高速钢丝锥、 硬质合金丝锥和氮化钛涂层丝锥。
在CNC设备上用丝锥进行刚性模式加工螺纹,理论上是可行的,但实际上的控制系统的误差是引起故障的重要原因。包括:1、设备系统的因素:设定的设备速度,轴向精度(垂直度、旋转轴、C轴),设备的机械系统条件状况;2、螺纹刀具的因素:刀具相关的螺距公差,螺纹刀具加工深度的变化,也会加剧该误差带来的轴向力变化。并且即使经过专业人员的精心调试,随着设备的使用磨耗和系统一样会产生误差,为更好的消除同步误差,每半年进行调整一次可以更好的稳定加工,了解设备同步误差变化,根据变化周期规律制定设备维护计划,从而消除丝锥断裂问题的基础变化点。螺旋槽丝锥对在盲孔内攻牙,切削连续排出的钢铁材质效果良好。上海机用丝锥夹头
直槽丝锥:结构简单,其刃倾角为零,各切削齿的切削层面积呈阶跃式增加,沟槽笔直排布。宁波机用丝锥型号
丝锥是切削内螺纹并能直接得到螺纹尺寸的一种螺纹加工刀具,根据几何形状又可分为直槽丝锥、刃倾角丝锥和螺旋槽丝锥,直槽丝锥机构如图2所示。丝锥攻丝过程属于半封闭式多刃薄切削。与车削、铣削工艺相比,工作条件恶劣。在螺纹底孔内切削出的螺纹,是由丝锥各切削刃瓣上各切削牙逐层切削而成,丝锥或工件旋转一周后,每个切削刃均前进一个螺距距离,并分别从工件上去除一层金属。攻丝时,作用在丝锥各切削刃上的切削力可分解为径向力、切向力和轴向力,其中径向力主要由切削抗力产生,切向力决定攻丝扭矩的大小,其余两个力则影响攻丝的切削过程。攻丝扭矩由切削扭矩、摩擦扭矩组成。切削扭矩由切削力形成,与工件材料、刀具材料、刀具几何参数及切削工艺参数有关;摩擦扭矩则受工件材质、刀具与工件接触面积及切削抗力的影响。 宁波机用丝锥型号