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加工钛合金工件小直径内螺纹丝锥的改进

2020-10-07 15:50:24

        钛合金加工件密度小,比强度高(密度一般在 4.5g/cm3 左右,大约是钢 的 60%),具有良好的耐热强度,在低温和超低温环境中仍能保持较 高的力学性能,属难切削材料,特别是小孔攻螺纹十分困难。如果使 用未经改制的丝锥进行加工,往往会因为切削扭矩超过丝锥的强度极 限而导致丝锥折断,报废率高,增加产品的加工成本,经过仔细研究, 对丝锥进行了改进取得很好的效果。 2 钛合金厂家攻小直径内螺纹切削过程受力分析   (1)丝锥受力不均匀。钛合金小直径内螺纹切削过程中,刀具 的刃端切削部位都会参与其中,很容易就能看出,丝锥或者材料经过 一圈的转动,参与切削的部位都会在螺距上前进一个单位,把材料多 剥落一次,每齿的加工负荷较大。切削锥在孔洞中切近时,切削面积 慢慢扩大,当丝锥完成入孔的过程后,切削那的总体面积化。工件的材质、切削部位在受到的摩擦力逐渐增强,切削层逐渐在高温中 塑造变形时,会给钛合金带来稳定性影响。   

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     攻螺纹丝中,丝锥刃端切削部位受到的力分别为横向力 Fa、纵向 力 Fr 与切入力 Ft。切入力对攻丝时的扭矩大小有决定作用,而横向 与纵向受力对切削整个过程有影响,在丝锥正常工作条件下,由于同 时工作的丝锥各切削牙的切削面积不等,当切削锥不够长时,角度较 大,不同刃端切削部位的宽度会区别更大,所以,作用在丝锥各刃瓣 上的径向力 Fr 的合力不等于零。螺纹攻丝时切削锥会往纵向受力小 的那边偏转,使锥体横轴偏转,从而往孔边靠近,使孔洞变大。   (2)扭矩不稳定。其他材料攻螺纹时也存在扭矩不稳定这一问 题,但钛加工件供应钛合金攻小直径内螺纹会加大凸起。切削扭矩,切削锥和接触 面摩擦扭矩,碎屑在储存槽内所产扭矩这几个部分有效组成了攻丝扭 矩。正常情况下,最重要的为切削扭矩,丝锥承受的重量和其切削厚 度 Ac ,刀齿次数相关。切入孔底时,刀齿次数的增加会让切削扭矩、 摩擦扭矩增多,全部进入孔中后,扭矩化,丝锥在另一侧孔中穿 出时,扭矩开始减小。可见,在整个切削过程中,扭矩经历由小到大, 再逐渐变小过程,扭矩不稳定。 3 钛合金攻小直径内螺纹改

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