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。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。上海加硬丝锥
丝锥的涂层1)蒸汽氧化:丝锥放入高温水蒸气中,使之表面形成一层氧化膜,对冷却液吸附性好,能起到减小摩擦的作用,同时防止丝锥与被切削材料间的粘结,适用于加工软钢。2)氮化处理:丝锥表面渗氮,形成表面硬化层,适合加工铸铁,铸铝等对刀具磨损大的材料。3)蒸汽+氮化:综合以上两者的优点。4)TiN:金黄色涂层,有良好的涂层硬度及润滑性,并且涂层附着性能好,适用于加工大部分材料。5)TiCN:蓝灰色涂层,硬度约为3000HV,耐热性达400°C。6)TiN+TiCN:深黄色涂层,具有优良的涂层硬度及润滑性,适用于加工绝大部分材料。7)TiAlN:蓝灰色涂层,硬度3300HV,耐热性达900°C,可用于高速加工。8)CrN:银灰色涂层,润滑性能优越,主要用于加工有色金属。丝锥的涂层对丝锥性能的影响非常明显,不过目前多是制造商和涂层厂家单独配合研究涂层。 厦门纳米蓝涂层丝锥先端丝锥因前端锋刃槽部有特殊的刃槽设计,所以排削容易,扭力小精度稳定使丝锥耐久性更一层的改进。
当加工出现问题时,国内大部分用户是降低切削速度和减小进给量,这样丝锥的推进力度降低,其生产的螺纹精度因此被大幅度降低,这样加大了螺纹表面的粗糙度,螺纹孔径和螺纹精度都无从控制,毛刺等问题当然更不可避免。但是,给进速度太快,导致的扭力过大也容易导致丝锥折断。机攻时的切削速度,一般钢料为6-15m/min;调质钢或较硬的钢料为5-10m/min;不锈钢为2-7m/min;铸铁为8-10m/min。在同样材料时,丝锥直径小取较高值,丝锥直径大取较低值。
被加工件1)被加工件的材料及硬度:工件材料硬度要均匀,通常不建议用丝锥加工超过HRC42的工件。2)攻丝底孔:底孔结构,选择合适的钻头;底孔尺寸精度;底孔孔壁质量。(3)加工参数1)转速:转速给定的依据是丝锥的种类,材料,被加工材料及硬度,攻丝设备的优劣等。通常依据丝锥制造商给定的参数选用,在下列工况下必须降低转速:-机床刚性差;丝锥跳动大;冷却不充分;-攻丝区域材质或硬度不均匀,如焊点;-丝锥被加长,或者使用延长杆;-卧加,外冷;-手工操作,如台钻,摇臂钻等;2)进给:刚性攻丝,进给=1个螺距/转。柔性攻丝,且刀柄补偿变量足够的情况下:进给=(0.95-0.98)个螺距/转。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。
螺旋槽丝锥(SFT)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。因为约35°的右旋蜗槽切削可从孔内向外排出,切削速度可较直槽丝锥加0%-50%,盲孔的高速攻牙效果良好因排削顺利。对铸铁等切削成细碎状的材料效果差。直槽丝锥:它通用性强,通孔或不通孔、有色金属或黑色金属均可加工,价格也低价。但是针对性也较差,什么都可做,什么都不是做得比较好。切削锥部分可以有2、4、6牙,短锥用于不通孔,长锥用于通孔。只要底孔足够深,就应尽量选用切削锥长一些的,这样分担切削负荷的齿多一些,使用寿命也长一些。加工不锈钢材料会选用旋角较小的螺旋槽,应对不锈钢的加工特性,以便于进行持久的切削和盲孔类攻丝的排屑。厦门纳米蓝涂层丝锥
为了取得更好的齿尖强度,会选用螺旋槽丝锥加工通孔。上海加硬丝锥
丝锥的选用首先要根据工件螺纹的公称直径和螺距选择相应的丝锥,两者必 须一致。其次,再根据通孔或盲孔选择丝锥的槽形,有直槽丝锥、刃倾角丝锥、螺 旋槽丝锥、挤压丝锥之分。丝锥一般都做成直槽,较为通用,通孔、盲孔都可用,且直槽丝锥的刚性较好,攻丝时螺距的变形较小。刃倾角丝锥用于加工通孔,是在直槽丝锥的切削部分修磨出负的刃倾角,使切屑朝前方排出,排屑顺畅。丝锥校正部分的槽可以稍浅增加丝锥的强度。另一方面,又因为切削部分较锋利减小了攻丝的扭矩使用更可靠。为进一步增加刃倾角丝锥的强度提高切削效率甚至可把校准部分做成无槽的称无槽丝锥但切削液不易进入切削区使摩擦增加。螺旋槽丝锥用于盲孔的攻丝排屑效果好切削较轻快。上海加硬丝锥