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。给进速度太快,导致的扭力过大也容易导致丝锥折断。丝锥螺旋尖头
关于日系丝锥精度的说明:1)切削丝锥OSG使用OH精度体系,不同于ISO标准,OH精度体系将整个公差带宽度强制按从下限开始,每0.02mm作为一个精度等级,命名为OH1,OH2,OH3等;2)挤压丝锥OSG使用RH精度体系,RH精度体系将整个公差带宽度强制按从下限开始,每0.0127mm作为一个精度等级,命名为RH1,RH2,RH3等。所以在使用ISO精度丝锥替换OH精度丝锥时,不能简单认为6H就约等于OH3或者OH4级,需要经过换算确定,或者依据客户的实际情况而定。珠海纳米蓝涂层丝锥丝锥对材料的依赖性很大,选用好的材料可以进一步优化丝锥的结构参数。
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。
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。 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。
丝锥的分类特性,合理选用才能提高工作效率。丝锥常用的挤压丝锥、螺旋槽丝锥、直槽丝锥、先端丝锥、管用丝锥、螺帽丝锥、手用丝锥,其用途各异、性能各有所长。螺帽丝锥JIS有规定,主要为螺帽的攻牙加工用,对螺帽的加工特性考虑故牙部、柄部比较长(JIS4433)JIS规格有长柄丝锥、短柄丝锥二种,但牙部长度相同。手绞丝锥直沟形一般使用普遍,JIS规定有分1#(9山)2#(5山)3#(1.5山)之食付长度,3支合为一组,工作能率上升也可使用单支攻牙。正确地选用丝锥加工内螺纹,可以保证螺纹连接的质量,提高丝锥的使用寿命。珠海直槽丝锥攻丝
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。丝锥螺旋尖头
标准直槽丝锥分为Ⅰ锥、Ⅱ锥,Ⅰ锥的切削部分为4个螺距的长度,2kr夹角为30°,前角γ0=7°±1°,后角α0=10°±1°。Ⅰ锥的切削量占到总切削量的60%。Ⅱ锥的切削部分为2个螺距的长度。切削量占到总切削量的40%。在加工D406A超高强度钢M3mm螺纹孔时,标准直槽丝锥磨损快,易折断,又无法取出,致使工件报废。为了增加丝锥的刚性提高耐用度,使丝锥受力及切削量更合理,将丝锥结构进行改进,分为Ⅰ锥、Ⅱ锥、Ⅲ锥各种不同几何尺寸。Ⅰ锥把直槽丝锥在轴线方向磨出一个2kr夹角约15°,2/3丝锥的导程,以减小丝锥与孔壁的摩擦力,增长切削部分长度,减少每个齿的切削量,同时改制前角为γ0≈0°或更小,后角α0≈3°。Ⅰ锥的切削量占到总切削量的50%。 丝锥螺旋尖头