鈦薄壁圓管鉆孔攻牙加工刀具
在鉆孔加工時(shí)選取專用鈦棒加工的合金鉆頭,通過增厚鉆芯和盡量減小刃長來提高刀具剛性。通常使用高速鋼鉆頭進(jìn)行加工時(shí)鉆頭鉆入1-1.5mm后需退刀后再鉆再退刀,以改善散熱、潤滑條件及減小彈性力。鉆頭不應(yīng)在不進(jìn)給情況下在孔中打轉(zhuǎn),以免引起加工硬化。實(shí)際加工中測得孔徑比鉆頭直徑小0.1mm左右,這是鈦合金材料特性,因此鉆孔可使用上公差鉆頭;鉆孔前需用中心鉆點(diǎn)孔。攻絲加工時(shí)可以通過一下兩點(diǎn)途徑改善加工效果。
(1)改進(jìn)絲錐結(jié)構(gòu)形式提高絲錐剛性,減少同被加工材料的接觸面積。方法是將錐芯增粗、減小切屑與前刀面的摩擦將絲錐前角選為8-10度、加工時(shí)加大絲錐后角、加寬容屑槽,減小刃辨寬度、使用跳牙絲錐等;另外螺旋槽可以增加絲錐鋒利程度,減小切削力,避免絲錐折斷,提高加工質(zhì)量;有利于排屑,使鈦屑可以沿螺旋槽排至工件外,避免絲錐卡死,改善加工條件;使冷卻液能夠較容易進(jìn)入切削區(qū),改善絲錐冷卻及潤滑性能等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)證使用帶螺旋槽的機(jī)攻絲錐在加工中心上攻M3以上的孔時(shí)可取得滿意效果。
(2)對螺紋底孔設(shè)計(jì)提出公差要求需對螺紋底孔直徑公差提出要求。在滿足螺紋精度要求的前提下,螺紋底孔盡量加工到螺紋小徑的上差,若公差要求較高可鉆孔后進(jìn)行鉸孔加工,以滿足較高的公差要求。
鈦合金材料鉆孔時(shí)需使用比底孔直徑大0.1mm左右的鉆頭,上公差的鉆頭能夠抵消回彈量;同時(shí)需使用鋒利的鉆頭鉆底孔,減小螺紋底孔的表面硬化層;在加工中心上攻螺紋孔時(shí),需使用浮動攻絲夾套,以抵消主軸與進(jìn)給的協(xié)調(diào)誤差,并在攻絲前將底孔端部進(jìn)行倒角,加強(qiáng)絲錐進(jìn)入時(shí)的準(zhǔn)確性。攻絲時(shí)可選取較慢轉(zhuǎn)速,以保證切削平穩(wěn)。
(3)攻絲和鉆削加工時(shí)使用的冷卻液相同,不推薦使用含氯冷卻液;因?yàn)樵谇邢鬟^程中,切削液在高溫下分解釋放出氫氣,被鈦吸收后引起氫脆,同時(shí),氯還可能引起鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂。鉆削淺孔時(shí),可用電解切削液;鉆削深孔時(shí),用N32機(jī)械油加煤油,配比是3:l.5,也可用硫化切削液。鈦合金加工的冷卻液配制適合,可延長切削刀具的壽命;禁止使用低熔點(diǎn)金屬及其合金(鉛或鋅基合金,銅、錫和鎘基合金)制作的工、夾具或臨時(shí)緊固件。與鈦合金接觸的工、夾具或其它裝置必須清潔無污垢。加工后的鈦合金表面不允許殘留鉛、鋅、銅、錫和鎘等低熔點(diǎn)金屬。如有殘留,應(yīng)使用氫氟酸和溶液仔細(xì)清洗。裝卸清洗過的鈦合金工件時(shí),必須防止油脂及指紋污染,以免發(fā)生鹽應(yīng)力腐蝕,使鈦合金工件斷裂。
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