螺纹机用丝锥的设计与制造

为解决2Cr13材料工件的高速攻丝,经分析2Cr13切削加工、螺纹切削加工、零件结构与机械攻丝的特点,设计制造M10×0.5和M12×0.76丝锥。该丝锥采用右旋螺旋槽,螺旋角35°、前角6°、后角2°30′、后刃外角90°、切削锥角因零件空刀槽的限制定为11°、各齿等分允差±10′,采用斜向铲磨法加工制作。使用中又有正确工艺措施使该种右旋螺旋槽机用丝锥达到每个攻制40Q余个螺孔的水平。     

月壤剖面锥型螺旋刃成孔钻头设计

针对月壤剖面钻进成孔探测需求,提出一种锥型螺旋刃成孔钻头,建立其钻进排屑性能的理论模型,并以此开展钻头结构参数的优化设计。在此基础上,分析螺旋刃切削姿态及其切削参数,基于直线刃平面切削理论建立锥型螺旋刃成孔钻头钻进切削负载预估模型,开展锥型螺旋刃成孔钻头模拟月壤剖面钻进负载特性试验验证。研究结果表明,相比于直线刃钻头,锥型螺旋刃成孔钻头的钻进排屑性能更优,而且钻进切削负载模型与试验结果具有较好的吻合度。研究成果对我国拟实施的月面钻取采样工程具有重要的借鉴价值。     

加工钛合金（Tc4）手用丝锥（M1.4—6）^＊

用国产标准丝锥在钛合金工件上攻制M6以下的螺孔,经常出现抗力大,切不动,或扭矩大,发出不正常的摩擦声响,甚至“咬死”;攻丝效率极低,丝锥损坏严重的现象。Tc_4钛合金的切削温度高、化学活性强、弹性模量低,造成刀具过快磨损。针对上述矛盾,对丝锥结构进行了改进,从几个方面减小丝锥与螺孔表面的接触面积,以保持丝锥刃口锋利,其中包括减小切削锥角;增大后角;缩短丝锥校准部位的长度,减小刃瓣宽度,增大容屑空间;对通孔丝锥增加刃倾角等。对新研制的丝锥与国产标准丝锥和日本丝锥进行扭矩和使用寿命对比试验的结果是,新研制丝锥的切削扭矩小,使用寿命高,如M1.4的丝锥与日本标准通用丝锥相比高10倍、M5的丝锥高40倍。     

D406A钢钻孔攻丝技术

D406A 钢调质后硬度高达 HRC48～52。采用高速钢丝锥,因切削扭矩过大,常使丝锥折断在孔里,造成生产效率低,丝锥失效快,加工精度和质量难以保证;硬度较高的刃具硬质合金丝锥,由于制造成本高、容易折断,在实际生产中不常用,因而钻孔攻丝就成了该材料机械加工的瓶颈。文中介绍了采用高速钢钻头、丝锥,通过刃磨出合理的刃具角度来降低切削时的阻力和切削热,从而大大提高加工效率,降低生产成本,保证产品加工质量。     

振动攻丝对钛合金螺纹质量的影响

试验了振动攻丝工艺参数对螺纹精度的影响,并从微观领域对普通和振动攻丝螺纹的表面质量进行了试验研究。指出振动攻丝丝锥刀齿的重复切削和冲击作用,能够抑制钛合金已加工表面的回弹,降低攻丝扭矩,从而提高螺纹的加工精度和表面质量。     

用新型丝锥进行钛合金小孔攻丝的试验研究

本文着重分析了钛合金ＴＣ４小孔攻丝困难的主要原因，在于钛合金材料本身的弹性模量低、工件弹性变形大引起的攻丝总扭矩中的摩擦扭矩太大，而标准丝锥的结构及几何参数又不适应钛合金这种特殊材料物理、化学、机械性能的要求。参照国外资料，我们设计、试制了齿形角修正了的丝锥（即齿形角 ，简称修正齿丝锥），它用轨迹法切成螺纹，所切螺纹仍为齿形角 的标准螺纹。 试验结果表明，用切削锥角 的Ｍ６修正齿丝锥并使用４９０１极压切削液，攻丝总扭矩比标准丝锥降低６０～７０％，攻制螺纹质量完全合乎要求，效果显著。此结构丝锥及４９０１切削液可在钛合金类加工材料上进行小孔攻丝时推广使用。     

超精密切削刀具的特性及其制造方法

超精密加工最关键的问题是超微量切削技术。要达到极限的加工精度和极限的加工速度,刀具是一项关键研究课题。单晶金刚石是目前超微量切削加工中最常用的切削刀具材料。金刚石刀具是超精密加工技术的开发重点之一。单晶金刚石刀具切削刃的几何形状是根据被切削材料和加工形状等特定要求而制作的。金刚石刀头可分为直线刃刀头、圆弧刃刀头和特殊形状刀头三种。金刚石刀具的制造大致有以下几个步骤:1.坯料的选择;2.定向;3.研磨;4.检验。     

一种用于小孔径攻丝的工装设计

在车床上对小孔径攻螺纹时,大多数情况下使用丝锥和丝锥架进行手动攻螺纹,但是这种工艺往往收不到预期的精度和同轴度要求。在此提出一种可以提供小孔径攻螺纹工装在进行此类加工工艺时能够显著提高精度要求和同轴度要求。此工装可以实现小孔径类工件的攻内螺纹的要求,并且能很好地保证螺纹的精度要求和表面粗糙度要求。     

基于实际切齿方法的螺旋锥齿轮建模与实体设计

基于螺旋锥齿轮副中大轮采用的半滚切法加工原理,提出一种螺旋锥齿轮建模方法,推导出内、外齿顶线方程。应用MATLAB求解齿顶线方程,将结果导入SolidWorks软件生成曲线,基于扫描切除特征得到螺旋齿面,建立了螺旋锥齿轮的三维实体模型。最后通过具体实例说明了实体设计过程。     

基于实际切齿方法的螺旋锥齿轮建模与实体设计

基于螺旋锥齿轮副中大轮采用的半滚切法加工原理,提出一种螺旋锥齿轮建模方法,推导出内、外齿顶线方程。应用MATLAB求解齿顶线方程,将结果导入SolidWorks软件生成曲线,基于扫描切除特征得到螺旋齿面,建立了螺旋锥齿轮的三维实体模型。最后通过具体实例说明了实体设计过程。     

基于有限元仿真的镗孔刀片优化设计及其性能评估

针对某结构件加工中镗孔刀具性能提升问题,采用参数化设计方法,对切削刃进行了优化设计;同时运用有限元仿真方法对比了不同参数下切削刃的切削性能,实现了镗孔刀片的快速优化设计,缩短了开发周期。在镗孔刀片性能有限元仿真评估中模拟了两刀片同时参与切削的情况,同时结合切削温度的数据获取,实现了实际切削工况的有效还原。镗刀片设计采用了刃口倒棱加刃口钝圆的结构,并从刃口倒棱宽度与倒棱角度两方面进行了有限元性能评估。结果表明:该方法可通过切削温度和切削应力的变化来分析倒棱宽度对切削状态的影响;当刀片倒棱角度过小时,会使得后刀面承受过大应力,加快刀片磨损。     

加工不锈钢用丝锥的切削性能试验

不锈钢韧性大,导热性差,热强度高,线膨胀系数大,冷硬趋势强,加工变形严重,攻丝时容易崩刃或“抱锥”。为寻找影响攻丝的主要原因,以求确定丝锥结构的较好型式和几何参数的合理数值,用M10以下不同规格、不同结构的丝锥来加工不锈钢和其他不同材料进行切削性能试验。经过对比验证,得出了正确的结论,从而为进一步提高加工不锈钢用丝锥的设计质量提供了可靠依据。     

W9Mo3Cr4V通用型高速钢的应用

阐述了高速钢W9M03Cr4V的工艺性及用以制造的立铣刀、锪钻、错齿三面刃铣刀在生产中的应用,重点说明了切削用量与效果。和W6Mo5Cr4V2一样,可代替W18Cr4V,缓解了钨元素供应紧张的状况。     

钛合金攻丝

钛 合 金 加 工 的 一 般 情 况 钛及其合金是五十年代初期发展起来的新型金属材料。由于它具有比强度高、抗蚀性能极好、在500℃下热强性亦好等十分突出的优点,因此,在航天、航空工业中已获得日益广泛的应用。 但是,钛合金的切削加工是困难的,一般来说,其难点主要表现在: 1.由于钛合金的导热性差(约比钢低5倍,比铝低15倍),密度小,比热也小,在切削中产生的切削热很难从切屑和工件传出,所以,大部分热量停留在刀头上,严重影响刀具寿命。 2.在切削钛合金时,切屑与刀具的前刃面接触长度极短,停留在刀头上的大量切削热就集中倾注在切刃附近的狭长…     

在数控机床上进行特殊型面加工

利用普通高速钢立铣刀加工“叶轮曲面”,由于工件齿型齿底都是一种特殊的高级曲面,造型复杂,应由特殊的计算机软件来完成。其加工工艺则由四轴以上联动数控机床来完成。同时排除了“夹刀造型”的干扰现象,是一种新颖的数控加工工艺方法。利用φ50mm球头加长立铣刀的刀尖轨迹加工发动机进气道曲面。由于型面庞大,形状复杂。首次采用了计算机辅助设计——计算机辅助制造一体化途径来实现的制造技术。加工轨迹的造型采用球刀的刀端中心运动轨迹,有异于通常球刀加工的球心轨迹造型。     

航天产品深孔加工技术综述

在航空航天制造业中，深孔加工技术是一项仍在发展的综合技术。深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的，加工难度主要体现在精加工工序上。深孔加工分为内排屑和外排屑两大类，不同的工艺选用不同的排屑方式。本文作者对难切削材料、深孔精密加工，加工实时监测进行了介绍，探讨了该领域的研究动向。     

高温合金材料螺孔加工技术研究

高温合金GH4169属镍基高温合金,是航天发动机高温系统中应用广泛的高温结构材料,但它的切削加工性能极差。如以相对正火状态45钢的切削加工性Kv=1来衡量,高温合金的切削加工性Kv=0.2~0.5,而镍基高温合金的Kv=0.2。其切削加工特点主要表现为强度高,塑性大,切削抗力大,冷作硬化严重,切削温度高,刀具在加工过程中磨损剧烈,以攻丝为加工最难点,小直径的螺孔用普通攻丝方法几乎无法加工,已经严重影响了公司的生产进度和产品质量。我们经过自己研究、攻关和与国内几所大学联合开发,特别是利用北京师范大学的离子注入技术,开发出加工高温合金螺孔的新型丝锥,现已用于公司的发动机生产,基本能满足公司的需要,解决了存在多年的高温合金的螺孔加工的难题。     

高温合金材料螺孔加工技术研究

高温合金GH4169属镍基高温合金,是航天发动机高温系统中应用广泛的高温结构材料,但它的切削加工性能极差.如以相对正火状态45钢的切削加工性Kv=1来衡量,高温合金的切削加工性Ky=0.2～0.5,而镍基高温合金的Kv=0.2.其切削加工特点主要表现为强度高,塑性大,切削抗力大,冷作硬化严重,切削温度高,刀具在加工过程中磨损剧烈,以攻丝为加工最难点,小直径的螺孔用普通攻丝方法几乎无法加工,已经严重影响了公司的生产进度和产品质量.我们经过自己研究、攻关和与国内几所大学联合开发,特别是利用北京师范大学的离子注入技术,开发出加工高温合金螺孔的新型丝锥,现已用于公司的发动机生产,基本能满足公司的需要,解决了存在多年的高温合金的螺孔加工的难题.     

小直径梯形螺纹规制造工艺分析

以Ｔｒ２０×４－７ｈ为例，分析了小直径梯形螺纹规制造中螺纹型面精加工余量的选取。扼要地论述了影响螺纹型面精加工质量的因素，叙述了余量丝锥、间隙槽丝锥与螺纹型面的关系。     

微细切削刀具发展现状

本文对微细切削刀具在微细切削加工中的作用进行了阐述。根据微细切削刀具的工作环境,分析了其应当具备的特点;从微细切削刀具的加工机理、设计方法和制备技术三个方面概述了与微细切削刀具相关的研究成果;针对该研究方向上目前存在的瓶颈问题进行了总结。