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。丝锥攻丝过程属于半封闭式多刃薄切削。上海氮化丝锥机用
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。厦门螺旋丝锥板牙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。
主要材料,数控刀具设计,热处理情况,加工精度,涂层质量等等。例如,丝锥截面过渡处尺寸差别太大或没有设计过渡圆角导致应力集中,使用时易在应力集中处发生断裂。 柄、刃交界处的截面过渡处离焊口距离太近,导致复杂的焊接应力与截面过渡处的应力集中相迭加,产生较大的应力集中,导致丝锥在使用中断裂。例如,热处理工艺不当。丝锥热处理时,若淬火加热前不经预热、淬火过热或过烧、不及时回火及清洗过早都有可能导致丝锥产生裂纹。很大程度上这也是国内丝锥整体性能不如进口丝锥的重要原因。
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。挤压丝锥与切削削不同之点为攻牙时无切削排出为其特性,而内螺纹的加工面为压造而外观美丽.光滑.材料铁线连续没切断,螺纹强度约增加30%,精度稳定,因挤压丝锥心部径大故耐力、扭力强度大,丝攻寿命较长不易折断。适用延展性大的材料。铁板、铜板、铝板、不锈钢板及管类加工。不过挤压丝锥底孔要求较高:过大,基础金属量少,造成内螺纹小径过大,强度不够。过小,封闭挤压的金属无处可去,造成丝锥折断。计算式为:底孔直径=内螺纹公称直径-0.5螺距。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。
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。攻丝前的螺纹底孔直径尺寸可适当加大,尺寸公差控制在上限,以利于丝锥攻丝。宁波高速钢丝锥板牙
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。上海氮化丝锥机用
在金属加工过程中,决定切削热大小的因素是切削三要素,影响切削热比较大的切削要素是切削速度,因此切削速度对刀具耐用度影响很大,攻丝是范成法加工,切深及走刀量取决于刀具,无法改变,因此比较好能使刀具在小的切削速度下工作。为了能有效降低切削区的温度,在加工过程中就要有充分的冷却与润滑,之所以选用珩磨油作为润滑剂,是因为单纯的油脂没有热稳定性,遇热后迅速分解,起不到对切削区域的冷却与润滑,珩磨油是一种复合型冷却介质,它是润滑油与二硫化钼的混合物,其中二硫化钼属于固体润滑剂,有很好的热稳定性,在高温区域不会分解,能起到很好的润滑作用,润滑油又有很好的降温和携带效果,从而达到很好的降温和冷却效果。上海氮化丝锥机用