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钛合金精密机械零件加工中钻孔和攻丝易出现的问题


钛合金材料有着质量轻、强度高的优点,是航空航天等领域的重要金属材料,常常用来进行精密机械零件加工,但这种材料加工性能较差,尤其是在钻孔和攻丝的时候效率很低,影响其加工质量和生产效率。下面就钛合金材质精密零部件在钻孔和攻丝过程中需要注意的事项以及解决方法,来简单阐述一下。


首先来讲一下钻孔的问题。由于钛合金弹性回弹大,因此在精密机械零件加工时,当钻头刀尖接触工件时,刀尖与精密零部件接触面积增大,使刀尖受轴向力增大,刀尖易造成磨损及破损,钻头进入精密零部件后由于钛合金的径向弹性收紧以及导热性能差,使钻头受较大径向及轴向力,普通钻头易出现加工困难,磨损加剧的现象。此外钛合金化学活性高,在高温高压下进行精密机械零件加工,会与刀具材料起反应,形成溶敷、扩散而造成粘刀具现象,导致钛合金切屑不易排除,往往产生钻头被咬住,扭断钻头等现象。

解决方法是选取专用钛合金加工的高速钢钻头,通过增厚钻芯和尽量减小其长度的方法提高刚性。

其次是攻丝加工。在钛合金精密机械零件加工过程中,会碰到需要攻丝的情况,这是往往会很困难。究其原因,主要是由于钛合金导热系数低,在攻丝加工过程中,切削区形成高温,造成钛合金热膨胀。另外,钛合金加工后回弹大,孔壁挤压丝锥,甚至将牙型面包住,丝锥不能转动,否则丝锥将折断。

解决方法:1.改进丝锥结构形式:用于钛合金加工的丝锥刚性较高,丝锥同被加工材料的接触面积较小,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;2.螺旋槽有增加丝锥锋利程度,减小切削力,避免丝锥折断,提高加工质量,有利于排屑,使钛屑可以沿螺旋槽排至工件外,避免丝锥卡死,改善精密机械零件加工条件,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等优点。
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