根據(jù)材質,絲錐可分為高速鋼絲錐、硬質合金絲錐和氮化鈦涂層絲錐。攻絲屬于低速切削,對D406A材料而言,低速切削容易產(chǎn)生很大的切削抗力。在加工過程中,使用標準高速鋼絲錐攻絲時,由于主切削力和切削抗力都很大,與材料的摩擦力也大,扭矩約為一般材料的3倍,造成排屑困難,而使絲錐扭斷。另外,由于摩擦力產(chǎn)生較大的切削熱,極易塑孔,因而加工精度難以保證。生產(chǎn)中為了避免“斷錐”,需要絲錐頻繁旋進和排屑,磨損很快。實際加工首件零件8-M3-6H的螺紋孔時,單支高速鋼絲錐只能攻2~3個孔,絲錐失效快,造成生產(chǎn)效率低的不利情況。而硬質合金絲錐由于制造成本高、容易折斷,在實際生產(chǎn)中不常用。一支M3mm的進口細晶粒硬質合金絲錐價格高達500元,對企業(yè)來說,顯然是非常不合算。因而,在實際生產(chǎn)中仍采用標準高速鋼絲錐。 螺旋槽絲錐:因其排屑槽為螺旋狀排布而得名。螺旋槽絲錐分為左旋螺旋槽絲錐和右旋螺旋槽絲錐。珠海先端絲錐夾頭
絲錐的涂層1)蒸汽氧化:絲錐放入高溫水蒸氣中,使之表面形成一層氧化膜,對冷卻液吸附性好,能起到減小摩擦的作用,同時防止絲錐與被切削材料間的粘結,適用于加工軟鋼。2)氮化處理:絲錐表面滲氮,形成表面硬化層,適合加工鑄鐵,鑄鋁等對刀具磨損大的材料。3)蒸汽+氮化:綜合以上兩者的優(yōu)點。4)TiN:金黃色涂層,有良好的涂層硬度及潤滑性,并且涂層附著性能好,適用于加工大部分材料。5)TiCN:藍灰色涂層,硬度約為3000HV,耐熱性達400°C。6)TiN+TiCN:深黃色涂層,具有優(yōu)良的涂層硬度及潤滑性,適用于加工絕大部分材料。7)TiAlN:藍灰色涂層,硬度3300HV,耐熱性達900°C,可用于高速加工。8)CrN:銀灰色涂層,潤滑性能優(yōu)越,主要用于加工有色金屬。絲錐的涂層對絲錐性能的影響非常明顯,不過目前多是制造商和涂層廠家單獨配合研究涂層。 江蘇高鈷機用絲錐槽數(shù):槽數(shù)增加切削刃數(shù)增加,可有效提高絲錐壽命;但會壓縮排屑空間,于排屑不利。
鈦合金攻絲加工的主要問題分析絲錐攻絲屬于范成法加工,范成法加工的特點是刀具在加工過程中與工件的接觸面積大,產(chǎn)生大量的切削熱,在攻鈦合金時,由于鈦合金的抗拉強度大,金屬材料不易剝離,產(chǎn)生的切削熱更大;再加上由于鈦合金的導熱系數(shù)低,使切削產(chǎn)生的熱量無法通過工件傳導出去,在切削區(qū)域形成局部高溫區(qū)。金屬都有熱脹冷縮現(xiàn)象,受熱后其金相組織膨脹,如果材料導熱性好,會形成線性膨脹,使內(nèi)孔加大,但對于鈦合金而言,由于切削所產(chǎn)生的熱量傳導不出去,使局部的金相組織膨脹,無法向外擴張,所以會產(chǎn)生孔徑收縮現(xiàn)象,造成刀具與工件之間產(chǎn)生過盈,形成“夾刀”現(xiàn)象,終使刀具折斷。
絲錐是內(nèi)螺紋加工的通用刀具,在車床、鉗工及加工中心上的應用非常。由于鈦合金抗腐蝕性強、比強度高等特性,在航空發(fā)動機領域中有許多鈦合金零件。同樣由于鈦合金的材料特性,導致鈦合金零件的攻絲,特別是M6以下的小孔攻絲相當困難,攻絲時絲錐選用不當及操作不當極易造成加工硬化,加工效率極低并時有絲錐折斷現(xiàn)象,即使依靠進口絲錐或者跳牙絲錐加工,但也經(jīng)常出現(xiàn)絲錐磨損快、易折斷的現(xiàn)象。本文主要通過對標準絲錐進行改進研究,實現(xiàn)鈦合金零件內(nèi)螺紋高效穩(wěn)定的攻絲加工,對鈦合金內(nèi)螺紋加工提供一種簡單易行且更加經(jīng)濟的加工方法,可廣泛應用于鈦合金零件的加工制造中。正確地選用絲錐加工內(nèi)螺紋,可以保證螺紋連接的質量,提高絲錐的使用壽命。
主要材料,數(shù)控刀具設計,熱處理情況,加工精度,涂層質量等等。例如,絲錐截面過渡處尺寸差別太大或沒有設計過渡圓角導致應力集中,使用時易在應力集中處發(fā)生斷裂。 柄、刃交界處的截面過渡處離焊口距離太近,導致復雜的焊接應力與截面過渡處的應力集中相迭加,產(chǎn)生較大的應力集中,導致絲錐在使用中斷裂。例如,熱處理工藝不當。絲錐熱處理時,若淬火加熱前不經(jīng)預熱、淬火過熱或過燒、不及時回火及清洗過早都有可能導致絲錐產(chǎn)生裂紋。很大程度上這也是國內(nèi)絲錐整體性能不如進口絲錐的重要原因。先端絲錐因前端鋒刃槽部有特殊的刃槽設計,所以排削容易,扭力小精度穩(wěn)定使絲錐耐久性更一層的改進。福建先端絲錐攻絲
先端螺旋槽型,有利于排屑相對于直槽型更耐用以及適合通孔,缺點是先端無效絲太長。珠海先端絲錐夾頭
由于鈦合金的彈性模量小,螺紋表面產(chǎn)生很大的應力回彈,使絲錐與工件接觸面積增大,從而摩擦力大幅增加,同時產(chǎn)生大量的切削熱,進一步導致刀具磨損加劇。另外,鈦合金切屑細小且不易折斷,有粘刀現(xiàn)象,造成排屑困難。因此解決鈦合金攻絲問題的關鍵是減小攻絲時絲錐與工件的接觸面積,同時減少切削熱的產(chǎn)生,從而避免“夾刀”現(xiàn)象及刀具的異常磨損,提高刀具耐用度及切削效率。針對絲錐而言,攻制鈦合金螺紋減少切削熱的方法是:增大切削錐前角;通過削背處理,減小絲錐與工件的接觸面積。珠海先端絲錐夾頭