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铭泰线切割机器丝锥攻丝不同结构特性研究
作者: 发布于:2013-06-07 15:50:05 点击量:

     易于排出,螺旋槽丝锥振动攻丝为螺旋长带状切屑。普通攻丝为直长带状切屑,丝锥退回时易卡在容屑槽内;直槽丝锥和刃倾角丝锥普通攻丝时切屑为细碎状,容易卡在丝锥与被加工螺纹之间,划伤已加工表面,振动攻丝为短的C型切屑,容易排出,因此,对于通孔攻丝,宜选用刃倾角丝锥振动攻丝的方法有利于排屑。

    因而攻丝排屑的方式就有所不同。通孔攻丝希望切屑向着攻丝进给方向排出,这样可以减少切屑堵塞和切屑对已加工表面的划擦和挤压,提高攻丝加工精度;而对于盲孔攻丝

,则希望切屑沿丝锥柄部方向排出,防止切屑堵塞在容屑槽内和掉在孔底部,造成切削力增加;对于难加工资料攻小深孔内螺纹,如何减小攻丝切削力是应考虑的首要问题。因此,针对不同的攻丝条件,需要解决问题的偏重点也不同,所用的丝锥结构也有所不同。攻丝加工依照底孔方式的不同分为通孔攻丝和盲孔攻丝。

1不同结构丝锥的攻丝特性

    经过修磨;M30.5螺旋槽丝锥;M81.25刃倾角丝锥,经过修磨;M30.5刃倾角丝锥;M30.5直槽丝锥。M30.5直槽丝锥。其刃倾角为零,各切削齿的切削层面积呈阶跃式增加,易产生振动,主要起切削作用的顶刃和两个侧刃。由于小直径丝锥螺纹型面都不铲磨,切削后角为零,切削时产生的熨压力和摩擦力很大,因而攻丝扭矩大。普通直槽丝锥结构最简单。

    刃倾角一般都是大于零,有利于排屑,适用于通孔攻丝。刃倾角丝锥各切削齿切入时,切削层面积逐渐增加,因此,切入过程平稳,而且刃倾角丝锥是斜角切削,实际切削前

 

角大于名义前角,增加了刀齿的相对强度。刃倾角丝锥不同于普通直槽丝锥的其切削锥有一刃倾角。

    可以大大降低切削齿和校正齿与工件的接触面积,摩擦扭矩降低。对于钛合金这类难加工资料攻丝,必需使用这种修磨丝锥。修磨丝锥是对直槽丝锥和刃倾角丝锥的切削齿和校正齿的后刀面进行修磨。切削齿和校正齿上造成双后角结构。

    适合于通孔;右旋螺旋槽丝锥攻丝时切屑向上排出,适合于盲孔。螺旋槽丝锥的实际前角增大,切削顺利,降低切削扭矩,切入过程平稳,切屑为螺旋状,易于排出。由于螺旋槽升角较在丝锥每个切削齿的上下两个侧刃切削条件明显不同,一个是以正前角切削,一个是以负前角切削,因此,螺纹左右两侧面的外表质量有所不同,对于精密内螺纹攻丝一般不采用螺旋槽丝锥。螺旋槽丝锥容屑槽是螺旋状的根据旋向的不同分为左旋和右旋。左旋螺旋槽丝锥攻丝时切屑向下排。

2不同结构丝锥攻丝试验研究

2.1钛合金Tc4攻丝

    0,4种结构丝锥攻钛合金的试验结果如表1所示。切削条件:工件资料为钛合金Tc4底孔为2.510通孔;丝锥为M30.5切削液为自配(油酸+煤油+二硫化钼)普通攻丝速度为39r/min振动攻丝速度为39r/min振幅为0.275mm频率为8.2Hz

表1不同结构丝锥攻丝结果 资料 T12A GCr15W18Cr4V优质高速钢 M42加工状况 规范

 

丝锥 异型 丝锥 规范 丝锥 异型 丝锥 规范 丝锥 异型 丝锥 刃倾角 丝锥 螺旋角 丝锥 异型 丝锥 方式 手攻 扭断 扭断 扭断 扭断 扭断 正常 正常 机攻 拆断 扭断 扭断 扭断 扭断 不稳定 扭断 振动攻丝 扭断 扭断 扭断 扭断 扭断 正常 不稳定 扭断 

注:M42丝锥尺寸M81.25底孔6.915通孔

试验结果标明:

    因为螺旋槽丝锥切削齿上下两个切削刃切削条件不同,螺旋槽丝锥不适合钛合金Tc4攻丝。以负前角切削的切削刃切削条件差,造成切削扭矩增加,致使丝锥扭断;通常情况下

 

丝锥进入底孔5mm左右就被扭断;普通直槽丝锥不能用于钛合金Tc4攻丝。经过修磨的直槽丝锥可以稳定地在钛合金Tc4上攻出小深孔内螺纹。kg.cm经过修磨的直槽丝锥可以稳定地在钛合金Tc4上攻出小深孔内螺纹。kg.<丝锥 普通丝锥 修磨丝锥 螺旋槽丝锥 刃倾角丝锥 扭矩 条件 普通攻丝 45钢 6.896.023.062.68黄铜4.474.081.841.09LY122.291.841.591.51 振动攻丝 45钢 4.542.041.531.17黄铜 3.362.010.670.59LY120.890.840.340.42

    表2为不同结构丝锥攻45钢、黄铜和铝合金LY12攻丝扭矩值,试验条件:工件材料为45钢、黄铜、铝合金LY12丝锥为M30.5高速钢丝锥;底孔为2.610通孔;切削液为30号机油;普通攻丝转速为39r/min振动攻丝转速为39r/min振幅为0.275mm频率为8.2Hz

    刃磨质量好,所以攻丝扭矩明显较低,特别对于相对较难加工的45钢和黄铜,降低值较铝合金大。对于螺旋槽丝锥和刃倾角丝锥,试验结果标明刃倾角丝锥优于螺旋槽丝锥,

 

刃倾角丝锥结构也简单,易于修磨,对于通孔应优先选用刃倾角丝锥。经过修磨的丝锥减小了丝锥与被加工螺纹之间的摩擦面积,切削扭矩减小,对于振动攻丝方法,由于改善了润滑条件,降低了摩擦系数,修磨丝锥降低切削扭矩的效果明显,对于加工性相对较差的45钢和黄铜,修磨丝锥降低切削扭矩的效果明显。试验中螺旋槽丝锥和刃倾角丝锥为日本生产的优质丝锥。

2.3钛合金Tc4攻丝切屑形态

    切屑反面有明显锯齿状,与车削钛合金Tc4切屑类似;振动攻丝的切屑为螺旋长带状切屑,而且切屑硬度较低,说明振动攻丝切屑形成时变形小,加工硬化水平轻。刃倾角丝锥和直槽丝锥的切屑形态相同,普通攻丝时切屑为细小的颗粒状切屑,易卡在丝锥与工件表面之间,划伤已加工表面;振动攻丝的切屑为短的C型切屑,易排出,所以振动攻丝的螺纹外表质量较高。综上试验观察到现象,振动攻丝的切屑形态优于普通攻丝。螺旋槽丝锥普通攻丝的切屑为直长带状切屑。

3结束语

    宜选用刃倾角丝锥和直槽丝锥。丝锥结构选择的原则是通孔攻丝宜选用左旋螺槽丝锥和刃倾角丝锥;盲孔只能选用右旋螺旋槽丝锥;直槽丝锥适用于通孔和盲孔;对于要求高的精密内螺纹。

    切削顺利,不同结构的丝锥切削扭矩不同。螺旋槽丝锥和刃倾角丝锥增加了实际切削前角。因而切削扭矩降低。攻丝时摩擦扭矩的作用不可忽视,采用双后角结构丝锥可以显著降低摩擦扭矩。

    振动攻丝的切削扭矩均明显低于普通攻丝的切削扭矩,实测标明选用任何结构的丝锥。而且振动攻丝的实测扭矩曲线标明,其切削扭矩变化平稳。修磨丝锥的切削扭矩降低值大,对于加工性较差的资料攻丝。钛合金Tc4攻丝时,修磨丝锥的切削效果特别明显,因此,对于难加工资料攻丝,宜选用修磨丝锥。

文章来源铭泰线切割研发部http://www.mtcnc.com.cn 




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