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钛加工件
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钛合金 螺丝的攻 丝难点及解决措施

2020-10-30 10:36:26

    钛螺丝加工难点 主要表现为攻螺纹总扭矩大 , 约为 45钢攻螺纹扭矩的 2倍 ;丝锥刀齿过快磨损 、 崩刃 ,甚至被“咬死”而折断。其主要原 因是钛合金 弹性模量太小 ,已加工的螺纹表面会产生很大回弹 , 给丝锥刀齿 的侧后面及齿顶后面很大的法 向力 ,从 而造成很大的摩擦扭矩 ;加之切削温度高 、切屑粘刀 不易排除、切削液不易到达切削 区等 ;加工表面容易 产生应力集 中,并形成硬脆层 ,被加工螺纹表面质量 较差。

钛螺丝

    经过分析 ,主要通过对丝锥结构形式 的要求 、适 合钛合金刀具材料的选择、螺纹底孔 的设计几个方 面 ,解决攻丝难题。 (1)丝锥结构形式 标准丝锥一次切削成形 ,切削量大、扭 矩也大 、 孔壁热膨胀和回弹后 ,丝锥转动困难 。为 了解决这 一 问题 ,必须 要求 丝锥 同被 加工 材料 的接触 面较小 。 将锥芯增粗和减小各段丝锥切削刃宽度或使用跳牙 丝锥 ,这样可以提高刚性及减小与被加工材料 的接 触面积。另外 ,对于盲孔螺纹 ,螺旋槽能增加丝锥锋 利程度 、减小切削力 、避免丝锥折断 、提高加工质量 , 并有利于排屑。钛合金切屑可以沿螺旋槽排至工件 外 ,避免丝锥卡死 ,改善加 工条件 ;冷却液能够较容 易进入切削区,改善丝锥冷却及润滑性能。经过试 验 ,优 选 15。螺旋 槽丝 锥 。 (2)丝 锥材料 丝锥常用材料包括硬质合金 、高速钢及粉末 冶 金高速钢。采用硬质合金作刀具可提高生产率 。应 该选用与钛合金亲和力小 、导热性能 良好 、强度高的 细晶粒钨钴类硬质合金 。

     可采用高温性能好的高速 钢 ,为提高丝锥的使用性能 ,还可 以对丝锥表面进行 涂层 强 化处理 。选 用 TiA1CN、TiCN、TiAIN、TiN等涂 层 ,涂层后的刀具表面有硬层 ,耐磨性好 ,与被加工 材料间的摩擦系数小 ,但不降低基体材料的韧性 ,刀 具的耐用度显著提高。 (3)螺纹底孔设计 根据 钛合 金 的特性 ,加工 螺纹 底孔 时 ,孔 径公 差 可放大一些 。螺纹公差带位置和精度等级确定后 , 在满足内螺纹小径 D1公差等级 的情况下 ,适 当加 大螺纹底孔直径 。冷却后螺纹底孔的收缩量,能够 抵消这一部分的加大量 ,加工后 的螺纹满足设计精 度要求 。由于不 同牌号 的钛合金 、不 同的锻造热处 理方法 、不同的结构形式等原因,螺纹底孔加大的量 也不同,需要根据具体情况进行试加工来确定 。 加工螺纹底孔时,先粗钻再用扩孔钻扩孔 ,以减 小底孔 的加工硬化。对于螺距为 0.7—1.5mm的螺 纹 ,底孔尺寸可加工到国标规定 的标准螺纹底孔 的 上差 并允 许再 加 大 0.1mTn。


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