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.     

难加工材料螺孔振动加工技术

介绍了我公司与北京航空航天大学联合开发的振动攻丝系统的机械设计、控制系统设计及试验结果。指出了振动攻丝在加工高温合金GH4169等难加工材料螺孔时,特别是小直径的螺孔,可直接用未锥加工,其力矩比普通手动攻丝降低1/2～1/3,效率提高3倍以上,并提高了螺孔的加工质量。     

难切削材料的攻丝技术

在难切削材料上攻丝经常遇到一些加工难题。例如,在Inconels(铁镍基高温合金)、Hastelloys、Rene's(镍基高温合金),Haynes(钴基高温合金)以及普遍采用的其它难切材料上攻丝,许多人都正在寻找解决这些难题的途径。对难切削材料攻丝,困难大多是由材料的韧性、易磨损性,加工硬化和加工时出现的抱     

组合式多用套扣、攻丝工具

最近我们研制成功“组合式多用高效套扣、攻丝工具”,改变了传统的加工方法,为车削加工技术创出了一条新路。使用时装在原四方刀架上,即可进行多种切削加工,如套扣、攻丝、钻孔、扩孔、铰孔等车削加工。可作为中,小型车床的辅助切削工具,每台床子配一     

CH1131高温合金的机械切削

ＣＨ１１３１（原ＣＨ１３１）是一种铁－镍基高温合金，具有热强性高、塑性好、焊接性好的优良性能，能够满足型号产品的需要。但是，在机械切削中极易磨损刀具，影响加工进度及产品质量。为此，通过筛选工艺方案、刀具材料和刀具结构以及切削参数，取得了比较理想的经济效果。     

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。     

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。     

碳纤维复合材料车削加工技术研究

碳纤维复合材料硬度高,耐磨性强,属于典型的难加工材料,易产生分层、毛刺、开裂等加工缺陷。研究了车削工艺参数:切削深度ap、主轴转速n、切削进给量f对碳纤维复合材料构件加工表面质量的影响。结果表明,按以下工艺参数选取时,可获取最高生产效率和最佳加工表观质量;精加工时,选取切削深度ap=0.3 mm、切削进给量f=0.1～0.2 mm/r、主轴转速v=100～120 r/min;粗加工时,选取切削深度ap=3 mm、切削进给量f=0.3～0.8 mm/r、主轴转速v=60～80 r/min。     

纯镍的车削和断屑切削试验

纯镍,因其加工性能差而被看作难加工材料。切削镍时,最重要的特点是切削热集中于刀刃处,刀具磨损极为严重。在V=45米/分,f=0.25毫米/转时,用高速钢刀具加工镍,在刀刃附近,前刀面上温度达800°～850℃,后刀面上温度达900℃,大大超过了高速钢的相变温度,使刀具迅速失去切削能力。在V=8米/分,f=0.23毫米/转条件下,用YG6X硬质合金加工纯镍,后面磨损V_B=1.12毫米,切削路程仅17.6米。用超细颗粒硬质合金YH_1进行切削,情况亦相同。由此可知,纯镍加工不能采用高速钢和硬质合金刀具进行,而必须改用更新型的刀具材料。(参见《航天工艺》1983年第三期“纯镍的车削加工”一文)     

镍基高温合金闭式叶轮高效加工工艺

分析了某石化产业用镍基高温合金闭式叶轮的加工工艺过程,提出了利用多轴联动数控电火花加工机床进行加工的工艺方案,介绍了复杂成型电极的设计与加工工艺过程,给出了实现高效加工的工艺方法,同时也介绍了闭式叶轮流道磨粒流加工工艺技术。