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钛合金切削攻丝的加工方法

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-6-23 11:56:54
钛合金以其比强度高、机械性能及抗蚀性良好而成为飞机及发动机理想的制造材料。但大部分钛合金导热性很差,加工过程中产生的热不会通过零件和机床结构扩散,而是集中在切削区。某些情况下达到的温度高达2 ,0000°F(11093℃),可能导致崩刃和变形;而刀刃变钝则会产生甚至更高的热量并进一步降低刀具寿命。切削温度可以达到如此之高,以至于钛屑有时候会迸发火焰,长期以来在很大程度上制约了它的应用。
 
随着加工工艺技术的发展,近年来,钛合金已广泛应用于飞机发动机的压气机段、发动机罩、排气装置等零件的制造以及飞机的大梁隔框等结构框架件的制造。钛合金攻丝,特别是M6mm以下的小孔攻丝相当困难。主要因为切屑细小,易与刀刃及工件粘结,造成加工表面粗糙度值大,扭矩大。
 
钛合金攻丝加工,特别是小孔攻丝加工很困难。其主要原因是在攻丝加工过程中,造成钛合金热膨胀。另外,钛合金加工后回弹大,易造成丝锥折断。具体可通过以下2 种途径得以解决。改进丝锥结构形式,将锥芯增粗和减少各段丝锥切削刃宽度或使用跳牙丝锥可以提高刚性及减小同被加工材料的接触面积。另外,采用螺旋槽可增加丝锥锋利程度,减小切削力,避免丝锥折断,有利于排屑,使冷却液能够较容易进入切削区,改善丝锥冷却及润滑性能。对螺纹底孔设计提出公差要求需对螺纹底孔直径公差提出要求。
 
攻丝时丝锥选用不当及操作不当极易造成加工硬化,加工效率极低并时有丝锥折断现象。其解决办法如下:
优先选用一丝到位的跳牙丝锥,齿数应较标准丝锥少,一般为2~3齿。切削锥角宜大,锥度部分一般为3~4扣螺纹长度。为便于排屑,还可在切削锥部分磨出负倾角。尽量选用短丝锥以增加丝锥刚性。丝锥的倒锥部分应较标准的适当加大,以减少丝锥与工件的摩擦。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0.1mm。如果不受螺孔位置及工件形状限制,尽量采用机攻,避免手工攻丝进给不匀、中途停顿而造成的加工硬化。
 
钛螺丝直径在30mm以下,中心线偏移30mm以内时,可先用氧乙炔将螺栓烤红,再用大锤将螺栓敲弯(或用千斤顶顶弯),矫正后要用钢板焊牢加固,防止拧紧螺栓时复原。如果钛螺栓间距不对,则可将用氧乙炔火焰烤红之后用大锤敲弯,在中间焊上钢板加固,在以后的灌浆时把它灌死。对于大螺栓(直径在30mm以上)发生较大偏移时,应先将螺栓切断,用一块钢板焊在螺栓中间,如螺栓强度不够,可在螺栓两侧焊上两块加固钢板,其长度不得小于螺栓直径3~4倍。
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