对特殊材料零件进行深孔螺纹加工是比较困难的。例如,在一个钛合金零件上进行深孔攻丝是非常具有挑战性的。如果在一个接近完工的零件上,由于丝锥破损产生的刮削作用而导致零件报废,这是非常不经济的。因此,为避免刮削,要求使用正确的刀具和攻丝技术。
简介
首先需要定义什么是深孔,为什么它需要特殊的考虑。在钻削中,那些孔深大于3倍孔径的孔称为深孔。而深孔攻丝意味着攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍以上。如当用一只直径为1/4″的丝锥加工深度为3/8″的螺纹时,这种情况通常称为深孔攻丝。
加工一个深孔螺纹,意味着刀具与工件之间需长时间的接触。同时,在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力。因此在特殊材料(如钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损和螺纹的不一致性。为解决这个问题,可以采用两种方案:(1)增大攻丝前孔的直径;(2)使用专为深孔攻丝设计的丝锥;(3)使用专用攻牙油。
由于钛金属零件难于加工,因此需要对切削参数和刀具几何尺寸做充分考虑。
由于钛合金具有大的弹性和变形率,因此需要采有相对较小的切削速度。在加工钛合金零件的小孔时,推荐采用的圆周切削速度为10~14英寸/分。我们不推荐采用更小的速度,因为那样会导致工件的冷作硬化。另外,也需注意刀具破损而导致切削热。
在深孔攻丝时,需减少丝锥槽数,使每个槽的容屑空间增大。这样,当丝锥退刀时,可以带走更多的铁屑,减小由于铁屑堵塞而造成刀具破损的机会。但另一方面,丝锥容屑槽的加大使得芯部直径减小,因此,丝锥强度受到影响。所以这也会影响切削速度。另外,螺旋槽丝锥比直槽丝锥更易排屑。
小前角可提高切削刃强度,从而增加刀具寿命;而大前角有利于切削长切屑的金属。因此在对钛合金加工时,需综合考虑这两个方面的因素,选用合适的前角。
大后角可以减小刀具和切屑之间的摩擦。因此有时要求丝锥后角为40°。在加工钛金属时,在丝锥上磨出大的后角,有利于排屑。另外,全磨制丝锥和刃背铲磨的丝锥也有利于攻丝。
当加工特殊材料时,必须保证切削液到达切削刃。为改进冷却液的流量,推荐在丝锥的刃背上开冷却槽。如果直径足够大的话,可考虑采用内冷却丝锥。
冷却液我们一般使用攻牙油,所谓攻牙油是润滑油的一种,主要使用在金属加工方面,能起到降温、润滑、排泄的作用。
我公司生产有SC-1和SC-2攻牙油,中、低粘度,专为低速重负荷切削以及攻丝、攻牙、扩孔、攻螺纹等工序,并具有良好的防锈功能。面对极难散热的钛合金时,可迅速渗透到刀具和工件的接触点,使废液顺层脱下,工件及废液表面不会出现发蓝发黑现象。
一是降温作用:当丝锥在切削的时候,丝锥的温度急剧上升,如果不冷却的话丝锥很容易烧掉,导致丝锥的强度急剧下降,影响丝锥的耐用性,
二是润滑作用:丝锥在切削的时候,如果不加油的话,切削出来的螺纹表面容易出现粗糙,不光滑。严重影响螺纹的质量,
三是排屑作用:攻牙的过程中会产品大量的铁屑(这里以切削丝锥为主),铁屑容易黏在螺纹孔内跟丝锥上面,这个时候要求渗透性良好的攻牙油将加工碎屑排出来,也就是很多人提到的排屑性要好,特别是一些退屑性差的加工材料。综合这么几点来看,攻牙油是攻牙过程中不可缺少的加工辅料。
表面用价格便宜,质量没有保证的攻牙油,你损失的是很多眼睛难以看得到的巨大隐形成本,比如换丝锥的成本,人工成本,客户退换货的成本等等,好油会让你工厂提高效益,会让你的整体成本降下来,会让你比你的同行更有竞争力。不要因为别人安于现状,你就拒绝进步!另外有些工厂不使用攻油,而用其它的工业油代替,非常节省成本,但是一旦出现问题,那就是最大的问题后果影响难以想象。
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