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    钼合金的螺纹加工

    放大字体  缩小字体 发布日期:2022-09-05 19:15:12    来源:本站    作者:标准件之家    浏览次数:666
    导读

      钼合金的强度、硬度均较高,韧性差,性脆易折断,可加工性差,但因其具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性,常用于制造航空和航天的各种高温部件。两种钼合金零件分别为钼螺钉和钼螺栓,如附图所示。毛坯来料为热轧Ф16mm钼合金钢棒,加工中发现该材

    钼合金强度高,硬度大,韧性差,脆性大,易断裂,加工性能差。但由于其熔点高、密度小、热膨胀系数低,常被用于制造航空、航天中的各种高温部件。两种钼合金零件是钼螺钉和钼螺栓,如附图所示。坯料为热轧16mm钼合金钢筋。发现该材料密度低,表层硬度很高,应该是退火残余硬度。表层内部硬度还是很高,韧性差,导热慢。用普通高速钢或硬质合金刀具加工非常困难。首先,前后前刀面和刀尖磨损很快。加注切削液后,很多正常情况下不同切削量的试验都得不到满意的结果。一般只加工4片就需要更换圆柱形刀片。其次,刀具轻微磨损时,零件会有掉渣缺陷,端面平整、切断、车螺纹时会出现掉渣现象。精车刀保持锋利时外加工和端面加工基本能满足图纸要求,但螺纹加工中掉渣总是不可避免的。在实际加工中,M6螺纹的车削效果较差,不可避免地会出现螺纹段从终点断裂的情况。仅使用模具加工。M12采用数控车床高速双刀螺纹,效果非常理想。由于两部分长度都较长,在实际加工中,一般将车削步骤放在车外圆切断整平总长度,最后。由于M6螺栓和M12螺栓在工艺文件中不允许有中心孔,所以中心孔应在卧式车床上压平。数控车床加工采用分段加工,不钻中心孔。分段12mm外圆(M12大端直径)切断;加工6mm圆柱段(M6大端直径)车削锥面切削。程序比较简单,这里就省略了。需要注意的是,6mm的圆柱尺寸加工到 5.85 ~ 5.93mm时,明显有利于螺纹设置。当外圆大于5.93mm时,套筒余量大,容易出现掉牙、漏牙等齿形不完整的情况。如果外圆小于5.85mm,攻丝时挤压变形会受到限制。如果机床尺寸波动,很容易使M6螺纹大端尺寸接近极限或超过公差。此外,切断时,总长度余量应大于1.5毫米.防止切刀变钝或排屑不畅,使零件根部锥面(螺杆)掉渣,端面找平后无法修复。即端面压平后,零件仍有掉渣缺陷。Next加工这两部分的外圆和总长度时,选用YG6或YG8作为普通硬质合金刀具的材料牌号,磨削角度可根据不锈钢半精加工刀具的角度进行磨削。如果条件允许,用机夹刀具和涂层刀具加工可以达到更好的效果。镀膜工具一般分为物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)。与传统硬质合金刀具相比,涂层刀具的强度、硬度和耐磨性都有很大提高。高速切削可用于硬度低于55HRC的材料。加工这两种零件的外圆时,可以用PVD,也可以用CVD,最好用(CVD)刀片。切削用量:转速600 ~ 900转/分。进刀量为0.3 ~ 0.6毫米.进给速度为0.2 ~ 0.3 mm/r,由于产生的切削热很大,加工中使用主要用于冷却的水溶性切削液。加工完形状和整体尺寸后,开始加工螺纹。加工M6-6h螺纹时,卡盘定心必须准确。模座尽量不要用,最好用螺纹套加工,因为材料硬而脆。如果模座所夹持的模具中心线稍微偏离工件中心线,零件就容易折断或掉渣。缠丝装置可以适当补偿两者中心线的偏差,主要润滑的切削油工业大豆油用于缠丝。加工M12-6h螺纹时

    根据实验结果和材料特性,决定采用国际新加工理论3354高速、快走、快刀切割方法。根据材料特性和刀具磨损情况,车削螺纹采用高速(2100r/min),粗、精两刀车削加工。在比较了螺纹加工的指令格式后,首先淘汰了G34(变螺距螺纹指令)和G32(单螺纹切削指令,进退刀必须单独指定,过于繁琐),决定分别使用G92和G76进行编程和测试。加工程序如下:在下一页加工中,用冷却用水溶性切削液对1号螺纹刀具进行粗加工;精加工2号螺旋刀具时,用工业大豆油润滑,用刷子蘸一下。编程说明:(1)以上两个程序O001和O0002是基于Fanuc 0-T系统编译的。即使O001程序中间省略了一大段,但还是可以看出,用G92编程远比用G76编程繁琐。(2)螺纹切削循环两种指令格式的特点:G92螺纹切削循环采用直线进给方式,由于刀具的两个切削刃同时切削工件,切削力大,排屑困难,所以切削时两个切削刃容易磨损。切削螺距较大的螺纹时,切削深度较大,刀片磨损较快,导致螺纹中径误差。但由于其齿形精度高,一般用于小螺距、高精度螺纹的加工。因为刀具运动和切削都是通过编程来完成的,所以加工程序长。因为切削刃在加工过程中容易磨损,所以在加工过程中要经常测量。G76螺纹切削循环采用斜进给方式,由于单边刀片切削工件,刀片容易损坏和磨损,使加工的螺纹表面不直,顶角变化,导致齿形精度差。但由于是单刃加工,刀具载荷小,排屑容易,切削深度递减,因此这种加工方法一般适用于大螺距、低精度螺纹的加工。这种加工方法容易排屑,叶片的工作条件较好。在螺纹精度较低的情况下,这种加工方法更加简便。如果需要加工高精度大螺距螺纹,可以使用G92和G76混合,即先用G76进行螺纹粗加工,再用G92进给。

    行精加工。需要注意的是粗精加工时的起刀点要相同,以防止螺纹乱扣的产生。   (3)O0001程序编制繁复,容易出错。但在配合试验件试切加工的基础上,认真编制、调试、定型程序后是完全可以加工出合格零件的。针对刀具易磨损和零件易掉渣的缺点,粗加工程序中通过改变螺纹刀起刀点位置的措施来改变刀具和零件受力状况,以改善二者的工作环境,从而达到延长刀具寿命和减少掉渣的效果。另外使用第二把螺纹刀加工可以获得稳定的螺纹中径尺寸,保证螺纹精度,有效地补偿了G92指令格式的缺憾。精加工中,改变螺纹刀起刀点位置,则是为修光螺纹两侧面所进行的“赶刀”,螺纹实际效果非常理想。   (4)O0002程序简洁易编,在实践中也可以加工出合格零件。但在大批量生产中,成品合格率较使用O0001程序加工低,主要表现在时有轻微掉渣现象及螺纹两侧面表面粗糙度稍差。分析原因是由于G76指令格式特点决定的,尽管同样使用两把刀分粗、精车来避免刀具磨损对螺纹尺寸精度的影响,G76格式却不能进行重复上一刀尺寸的加工,也就是我们车削加工中常说的“圆整”加工简称“圆刀”,而在该零件的加工中,却必须进行“圆刀”,否则掉渣现象比较严重。尽管G76指令格式的“斜进法”进刀方式能改善工件和刀具的受力状况,减轻工件掉渣现象,但不能根本杜绝掉渣,而在精加工中进行的为提高螺纹表面质量所必须的“赶刀”G76格式也很难进行。因此O0002程序被放弃。   而用G76编制粗加工程序,用G92编制精加工程序的方法效果也不佳。因粗加工中时有发生的掉渣现象,到精加工时无法修复。会产生牙型不完整缺陷,将导致零件报废。故在实际加工中使用O0001程序。

      程序简介:   (1)零件X向尺寸衔接。在粗加工中刀具已加工到X11.1,而精加工却从X11.3开始进刀,是考虑到对刀误差、粗车刀磨损等情况而预留的余量,因此在粗、精车刀未磨损、对刀准确的情况下,精车刀开始几刀是不切削的,可用来为工件毛刷蘸抹豆油做好准备。   (2)起刀点定在Z15开始,是因机床转速及刀架快移速度很高,必须给编码器足够的反应时间,使机床在转速及螺旋线轨迹在达到没定值时才开始进行螺纹插补。开始试制时螺纹刀起刀点为Z5。但在自检时发现在螺纹中径尺寸已达到公差下限,且在螺纹全长上螺纹大径和中径无锥度情况下,环规旋人至第三、四个螺纹时,明显有突然‘发涩’现象,而通过该点后,则旋入非常松快。经分析原因后,将起刀点值改为Z15后,现象消失。即使在刀具磨损,螺纹中径值在刚进公差0.05mm时环规旋人还很轻松。   (3)提高效率,减少单件工作时间。在退刀U20后即提前指令停止主轴运转,设定M5。在刀架退到远离工件时,主轴已基本停止,即可开始检测,装卸工件了。检测时以环规为主,每件检测螺纹综合尺寸,用环规通、止端保证。每5件以螺纹中径千分尺测量中径前后差值,掌握刀具磨损情况。加工20mm螺纹一头时,装夹时工件伸出卡盘长度为26mm,以工件端面为程序原点埘刀确定Z0,加工另一头14mm,螺纹时,只需把工件仲出长度改为20mm即可开始加工,不需重新对刀,从而避免了改编程序和对刀发生错误的可能性。如有条件选用同厂、同批生产的两个刀体和刀片,在初次对刀后,在每次更换磨损刀片时可迅速恢复牛产,而不需重新对刀。   对刀及刀具制作:以标准刀片左侧小平而为基准对刀,以工件端面确定Z0。由于同厂同批的刀片左侧小平面与刀尖距离一致,因此两把刀刀尖加工出的螺旋线是重合的,满足了双刀车制螺纹的要求。如有条件粗车刀刀片选用14牙/in,即刀尖角角度55°、螺距1.815mm刀片,精车刀刀片选用刀尖角60°、螺距1.75mm刀片,则螺纹表面粗糙度效果更好。使用涂层刀片PVD或CVD均可,CVD效果略好。若没有标准刀具和刀片,可用YG8、YG6、YW1等焊接刀具由线切割机床切制,在刀尖左侧约1.5mm处加工出一小平面,用于对刀。粗、精车刀刀尖与小平面距离公差控制在±0.01mm,螺纹刀刀尖角和后角同时切出。手工刃磨出螺纹刀前角(大圆弧前角,切屑成球状,寿命稍好),用油石研磨前、后角后再使用,也可满足加工要求,但刀具寿命较差。双刀车制螺纹的对刀方法,有兴趣者可与笔者联系、交流、探讨。由于材料确实难以加工,尽管采用了各种措施,刀具耗损依然较高,不过产品合格率却可以基本得到保证,可以达到95%以上。

     
    (文/标准件之家)
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