错齿丝锥

错齿丝锥,借鉴错齿二面刃铣刀的切削原理,是金属分屑作用在丝锥结构上的体现;在丝锥轴线的螺旋面上,前后两个相邻的牙齿的侧刃左右错开,其运动轨迹构成螺旋角,依次、交错地完成内螺纹沟槽的两侧面的加工,其切屑过程具有分屑作用,每个牙齿的另一侧则与己加工内螺纹之间存在间隙,便于润滑并减少扭矩,而主切削则仍由丝锥的每个牙齿的顶刃完成。这种结构易于利用标准丝锥改制;较好地解决了卡、抱、断、掉等常见现象;生产率高,加工质量好,寿命比标标丝锥长三倍。     

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。     

激光加热辅助切削氮化硅陶瓷实验研究

针对航空航天领域广泛应用的氮化硅陶瓷材料,采用激光加热辅助的方法进行了切削 实验研究。分析了激光能量、切削深度、切削速度、进给量等加工参数对切削力及比切削能 的影响规律;采用SEM对加工过程中产生的连续切屑进行观测分析,探讨了加热辅助切削的 材料塑性去除及切屑形成机理;分析了不同切削状态的刀具磨损形式及磨损原因;测试了加 工后的表面粗糙度与表面形貌,表明激光加热辅助切削氮化硅陶瓷可以在保证加工效率的同 时得到良好的加工质量,并且不产生亚表面裂纹。
     

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。     

超高强度钢D6AC的钻削加工

超高强度钢D6AC由于强度高,8_b=1.9～2.1GPa,韧性大,在调质状态下硬度为HRC47～52,故属于难加工材料。D6AC超高强度钢在调质状态下(HRC47～52)进行钻孔,采用一般的标准是无法加工的,应采用超硬高速钢Co5Si或501作钻头;在钻头几何角度及结构上应使其具有强度高、刚性好的特性;在切削用量方面,应采用低速小进给。并且在硬度为HRC50的D6AC超高强度钢上钻孔试验,达到了较好的切削效果。     

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。     

用超声波加工螺纹

在难切削材料的零件上攻大型螺纹。提高生产效率的途径之一,是在机床操作系统内产生超声波振荡。因为此时在丝锥切削的侧面摩擦力突然会减少。这就可以充分地避免夹伤。同时还可以看出切削力的减弱。利用这样的办法,可以大大地减少不必要的切削,磨擦和夹伤时间。     

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。     

铜基粉末冶金的CBN精密切削

采用CBN刀具与高速钢、硬质合金刀具材料对铜基粉末冶金进行精密切削对比试验。利用研磨抛光过的CBN刀具加工,可以满足加工精度的需要,可使寿命提高许多。对铜基粉末冶金等软金属材料,采用CBN刀具进行精密切削是必要的,是切实可行的,从而扩大CBN刀具的使用领域。     

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)