適用於鈦合金數控加工的絲錐的製作方法

2023-07-10 18:53:36

專利名稱：適用於鈦合金數控加工的絲錐的製作方法
技術領域：
本發明屬於鈦合金數控剛性攻絲領域，特別是ー種適用於鈦合金數控加工的絲錐。
背景技術：
鈦合金因具有比重小、強度高、熱強性好、耐蝕性好等優異性能，被越來越廣泛地應用於航天型號產品中。由於排屑困難、冷卻不充分等原因，鈦合金攻絲是典型的難加工エ序。鈦合金的彈性模量大，加工易回彈，攻絲時エ件上已攻成螺紋牙型緊貼絲錐牙型，摩擦カ大，切削總扭矩大，故數控剛性攻絲時絲錐容易抱死而折斷。 典型的數控攻絲方案是在數控工具機上用頭攻絲錐攻制出絲錐導向，再進行手工攻制。這種攻絲方案能更好地保證絲錐的垂直度與位置度，一定程度地減少工人的勞動強度，但仍需進行ニ攻、三攻，效率不高。經查新，目前鈦合金專用絲錐多適用於手工攻絲，公布的專利均無數控加工的應用說明，鈦合金數控專用絲錐在國內市場上還是空白。對比文件I :如申請號為200810230533. 3的中國專利申請文件公開了ー種絲錐，其特徵是刃背寬度O. 3 O. 5，后角2° 19°。這種絲錐能減小絲錐與エ件的接觸面積，切削扭矩小，切削較輕快，同時絲錐使用壽命能平均提高6 7倍。但是該專利在進行數控攻絲時切削扭矩仍太大，容易折斷。對比文件2 :申請號為200920305557.0的中國專利申請文件公開了ー種絲錐，其特徵是鏟背0.2 O. 3P，對絲錐切削部分進行刃磨，増大絲錐后角為20° 25°。這種絲錐能減少絲錐與螺紋摩擦力，加工鈦合金材料螺紋孔數> 100。改制エ藝複雜。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能夠直接用於鈦合金數控攻絲，在數控攻絲時切削扭矩小，不易折斷，且加工改制エ藝簡單的適用於鈦合金數控加工的絲錐。實現本發明目的的技術解決方案為
ー種適用於鈦合金數控加工的絲錐，其絲錐的刀面后角角度為25度 45度，磨後刃背寬度為O. 3毫米、.6毫米。本發明與現有技術相比，其顯著優點
I、本發明對絲錐的刀面后角角度和磨後刃背寬度的尺寸進行改變，使得絲錐在進行數控攻絲時切削扭矩大大減小,大大減小了折斷率。2、本發明由於減小了折斷率，在數控攻絲中，只需在數控工具機上用本絲錐進行一次攻制，而無須再進行人工的ニ攻和三攻。3、本發明只對絲錐的刀面后角角度和磨後刃背寬度的尺寸進行改變，故加工改制エ藝簡單，成本較低。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。


圖I是本發明的絲錐切削示意圖。圖2是普通直槽絲錐齒底斷面示意圖。圖3是本發明的改制絲錐齒底斷面示意圖。
具體實施例方式通用絲錐進行鈦合金數控剛性攻絲時，常見的失效形式為斷裂。絲錐斷裂是因其切削扭矩過大導致的。攻絲時，工件上已攻成的螺紋牙型緊貼絲錐牙型，絲錐扭矩=(齒部 切削反作用力+摩擦係數X接觸面積)X絲錐半徑。根據圖2和圖3的內容，將圖2中的普通絲錐進行鏟后角改制，得到圖3中的本發明的絲錐，接觸面積(圖2、圖3中黑色區域)減小約80%，絲錐扭矩相應減小約80%，大大降低了斷裂的機率。但是絲錐改制刀面后角也不可過大，若絲錐改制刀面后角a過大，楔角0過小，絲錐切削刃部的強度變差，容易發生崩齒而導致絲錐失效。為使絲錐既有足夠小的切削扭矩，又有足夠大的刃部強度，在充分試驗及數據分析的基礎上將通用型直槽絲錐改制成專用絲錐，滿足鈦合金材料批量數控攻絲要求。專用絲錐改制型式如下
I、細牙螺紋絲錐選用進口直槽細牙絲錐末攻(M3 M12)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 4mm 0. 6mm,刀面后角角度25。 40。。2、粗牙螺紋絲錐選用進口直槽粗牙絲錐末攻(M3 M12)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 3mm 0. 5mm,刀面后角角度30° 45°。改進後的絲錐與對比文件I和對比文件2相比，刀面后角角度增大，使得摩擦面積減小一半以上，但一味增大刀面后角角度會使得刀尖強度的減小，本發明經過多次實驗驗證，使得摩擦面積和刀尖強度達到一個平衡點。實施例I :採用進口直槽細牙絲錐末攻(M3)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 4mm,刀面后角角度25°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例2 :採用進口直槽細牙絲錐末攻(M5)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 5mm,刀面后角角度40°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例3 :採用進口直槽細牙絲錐末攻(M8)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 6mm,刀面后角角度35°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例4 :採用進口直槽細牙絲錐末攻(M12)進行磨削改制，磨後刃背寬度
0.45mm，刀面后角角度30°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與￠2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例5 :採用進口直槽粗牙絲錐末攻(M4)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 3mm,刀面后角角度30°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例6 :採用進口直槽粗牙絲錐末攻(M6)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 4mm,刀面后角角度35°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。實施例7 :採用進口直槽粗牙絲錐末攻(M7)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 5mm,刀面后角角度40°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。
實施例8 :採用進口直槽粗牙絲錐末攻(M9)進行磨削改制，磨後刃背寬度0. 45mm,刀面后角角度45°，採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。改制的過程如下
改制示例I :
改制絲錐在作動筒放氣孔上的實施，鈦合金材料TC4作動筒裝配使用時為￠2放氣孔口部凡爾線與放氣活門接觸密封。以往該處M5X0. 5-6H螺紋孔採取機攻頭攻，鉗工二攻螺紋成，經常出現的問題是鉗工螺紋攻過深，破壞￠2放氣孔口部凡爾線，造成零件返修。採用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批100餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。採用M5X0. 5直槽絲錐，鏟背角度35°，刃背寬度0.45mm。改制示例2
以往工具機攻M8X0. 75-6H頭攻，鉗工回螺紋成。由於回螺紋時口部定位臺階面小，僅14X14，回成的螺紋不能滿足同軸度要求，導致裝配幹涉需多次返修。現採用數控剛性攻絲方式加工了殼體多批200餘件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。採用M8X0. 75直槽絲錐，鏟背角度37°，刃背寬度0.4mm。
權利要求
1.一種適用於鈦合金數控加工的絲錐，其特徵在於絲錐的刀面后角角度為25度 45度，磨後刃背寬度為0. 3毫米6毫米。
2.根據權利要求I所述的一種適用於鈦合金數控加工的絲錐，其特徵在於絲錐為細牙絲錐時，刀面后角角度為25度 40度，磨後刃背寬度為0. 4毫米6毫米。
3.根據權利要求I所述的一種適用於鈦合金數控加工的絲錐，其特徵在於絲錐為粗牙絲錐時，刀面后角角度為30度 45度，磨後刃背寬度為0. 3毫米5毫米。
全文摘要
本發明一種適用於鈦合金數控加工的絲錐，絲錐的刀面后角角度為25度~45度，磨後刃背寬度5為0.3毫米~0.6毫米；本發明對絲錐的刀面后角角度和磨後刃背寬度的尺寸進行改變，使得絲錐在進行數控攻絲時切削扭矩大大減小，大大減小了折斷率；在數控攻絲中，只需在數控工具機上用本絲錐進行一次攻制，而無須再進行人工的二攻和三攻；且本發明只對絲錐的刀面后角角度和磨後刃背寬度的尺寸進行改變，故加工改制工藝簡單，成本較低。
文檔編號B23G5/06GK102744473SQ201210226768
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月3日 優先權日2012年7月3日
發明者付金貴, 劉寧, 孫曉紅, 徐斌, 楊生國, 沈仁清, 王偉, 王寧浩, 胡雪梅, 雍世榮 申請人:南京晨光集團有限責任公司