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深孔的螺紋加工

對特殊材料零件進(jìn)行深孔螺紋加工是比較困難的。例如,在一個(gè)鈦合金零件上進(jìn)行深孔攻絲是非常具有挑戰(zhàn)性的。如果在一個(gè)接近完工的零件上怎茫,由于絲錐破損產(chǎn)生的刮削作用而導(dǎo)致零件報(bào)廢,這是非常不經(jīng)濟(jì)的妓灌。因此轨蛤,為避免刮削,要求使用正確的刀具和攻絲技術(shù)虫埂。
首先需要定義什么是深孔祥山,為什么它需要特殊的考慮。在鉆削中掉伏,那些孔深大于3倍孔徑的孔稱為深孔枪蘑。而深孔攻絲意味著攻絲深度大于絲錐直徑的1.5倍以上。如當(dāng)用一只直徑為1/4″的絲錐加工深度為3/8″的螺紋時(shí)岖免,這種情況通常稱為深孔攻絲咆上。
加工一個(gè)深孔螺紋,意味著刀具與工件之間需長時(shí)間的接觸沉卷。同時(shí)准贯,在加工過程中會產(chǎn)生更多的切削熱和更大的切削力。因此在特殊材料(如鈦金屬類零件)的小深孔中進(jìn)行攻絲容易產(chǎn)生刀具破損和螺紋的不一致性凰拇。
為解決這個(gè)問題掘防,可以采用兩種方案:(1)增大攻絲前孔的直徑;(2)使用專為深孔攻絲設(shè)計(jì)的絲錐堡脱。

1.增大攻絲前孔的直徑


合適的螺紋底孔對于螺紋加工是十分重要的窿茧。一個(gè)尺寸稍大的螺紋底孔能有效降低攻絲過程中產(chǎn)生的切削熱和切削力音族。但它也會減小螺紋的接觸率。
國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)委員會規(guī)定:在深孔中算郭,允許在孔壁上只攻出螺紋全高的50%宇团。這一點(diǎn)在對特殊材料和難加工材料的小孔攻絲時(shí)尤其重要。因?yàn)楸M管由于孔壁上螺紋高度的減少導(dǎo)致螺紋接觸率下降循谨,但由于螺紋長度的增加纺倍,因此仍可保持螺紋可靠的連接。
螺紋底孔的直徑增量主要取決于所要求的螺紋接觸率和每英寸的螺紋頭數(shù)倔撞。根據(jù)上述兩值讲仰,利用經(jīng)驗(yàn)公式可計(jì)算出正確的螺紋底孔直徑。

2.切削參數(shù)


由于鈦金屬零件難于加工痪蝇,因此需要對切削參數(shù)和刀具幾何尺寸做充分考慮鄙陡。

  1. 切削速度
    由于鈦合金具有大的彈性和變形率,因此需要采有相對較小的切削速度躏啰。在加工鈦合金零件的小孔時(shí)趁矾,推薦采用的圓周切削速度為10~14英寸/分。我們不推薦采用更小的速度丙唧,因?yàn)槟菢訒?dǎo)致工件的冷作硬化。另外觅玻,也需注意刀具破損而導(dǎo)致切削熱想际。
  2. 容屑槽
    在深孔攻絲時(shí),需減少絲錐槽數(shù)溪厘,使每個(gè)槽的容屑空間增大胡本。這樣,當(dāng)絲錐退刀時(shí)畸悬,可以帶走更多的鐵屑粮锻,減小由于鐵屑堵塞而造成刀具破損的機(jī)會。但另一方面蒂拯,絲錐容屑槽的加大使得芯部直徑減小刃拼,因此,絲錐強(qiáng)度受到影響任肯。所以這也會影響切削速度额晶。另外,螺旋槽絲錐比直槽絲錐更易排屑绿窿。
  3. 前角和后角
    小前角可提高切削刃強(qiáng)度豌挫,從而增加刀具壽命;而大前角有利于切削長切屑的金屬纹轩。因此在對鈦合金加工時(shí)泄艘,需綜合考慮這兩個(gè)方面的因素宦噩,選用合適的前角。
    大后角可以減小刀具和切屑之間的摩擦宗商。因此有時(shí)要求絲錐后角為40°衰拄。在加工鈦金屬時(shí),在絲錐上磨出大的后角柠横,有利于排屑窃款。另外,全磨制絲錐和刃背鏟磨的絲錐也有利于攻絲牍氛。
  4. 冷卻液
    當(dāng)加工特殊材料時(shí)晨继,必須保證切削液到達(dá)切削刃。為改進(jìn)冷卻液的流量搬俊,推薦在絲錐的刃背上開冷卻槽紊扬。如果直徑足夠大的話,可考慮采用內(nèi)冷卻絲錐唉擂。

3.應(yīng)用實(shí)例


  • 飛機(jī)零件制造商需在一個(gè)零件上進(jìn)行深孔攻絲餐屎。該零件材料為7級鈦合金。加工中玩祟,圓周切削速度為13英寸/分腹缩,同時(shí)采用冷卻液。
  • 為保證零件精度空扎,操作者在絲錐磨鈍前要及時(shí)更換藏鹊。當(dāng)絲錐磨損時(shí),切削過程中產(chǎn)生的聲音會發(fā)生變化碎师。通過聽這些聲音仅莲,在加工前,操作者能確定在絲錐磨損前所能加工的螺紋孔數(shù)批贴。
  • 該廠在每一個(gè)攻絲設(shè)備上辉茴,都有2個(gè)攻絲工位,裝有相同的絲錐用噪。當(dāng)其中一只絲錐磨損時(shí)女骗,可以方便及時(shí)地更換。

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