[發明專利]適用于鈦合金數控加工的絲錐

無效

• 申請號: 201210226768.1
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN102744473A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 王偉;胡雪梅;雍世榮;楊生國;徐斌;孫曉紅;王寧浩;付金貴;劉寧;沈仁清
• 申請（專利權）人: 南京晨光集團有限責任公司
• 主分類號: B23G5/06
• 分類號: B23G5/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于鈦合金數控剛性攻絲領域，特別是一種適用于鈦合金數控加工的絲錐。

背景技術

鈦合金因具有比重小、強度高、熱強性好、耐蝕性好等優異性能，被越來越廣泛地應用于航天型號產品中。

由于排屑困難、冷卻不充分等原因，鈦合金攻絲是典型的難加工工序。鈦合金的彈性模量大，加工易回彈，攻絲時工件上已攻成螺紋牙型緊貼絲錐牙型，摩擦力大，切削總扭矩大，故數控剛性攻絲時絲錐容易抱死而折斷。

典型的數控攻絲方案是在數控機床上用頭攻絲錐攻制出絲錐導向，再進行手工攻制。這種攻絲方案能更好地保證絲錐的垂直度與位置度，一定程度地減少工人的勞動強度，但仍需進行二攻、三攻，效率不高。

經查新，目前鈦合金專用絲錐多適用于手工攻絲，公布的專利均無數控加工的應用說明，鈦合金數控專用絲錐在國內市場上還是空白。

對比文件1：如申請號為200810230533.3的中國專利申請文件公開了一種絲錐，其特征是刃背寬度0.3～0.5，后角2°～19°。這種絲錐能減小絲錐與工件的接觸面積，切削扭矩小，切削較輕快，同時絲錐使用壽命能平均提高6～7倍。但是該專利在進行數控攻絲時切削扭矩仍太大，容易折斷。

對比文件2：申請號為200920305557.0的中國專利申請文件公開了一種絲錐，其特征是鏟背0.2～0.3P，對絲錐切削部分進行刃磨，增大絲錐后角為20°～25°。這種絲錐能減少絲錐與螺紋摩擦力，加工鈦合金材料螺紋孔數≥100。改制工藝復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠直接用于鈦合金數控攻絲，在數控攻絲時切削扭矩小，不易折斷，且加工改制工藝簡單的適用于鈦合金數控加工的絲錐。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種適用于鈦合金數控加工的絲錐，其絲錐的刀面后角角度為25度~45度，磨后刃背寬度為0.3毫米~0.6毫米。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

1、本發明對絲錐的刀面后角角度和磨后刃背寬度的尺寸進行改變，使得絲錐在進行數控攻絲時切削扭矩大大減小，大大減小了折斷率。

2、本發明由于減小了折斷率，在數控攻絲中，只需在數控機床上用本絲錐進行一次攻制，而無須再進行人工的二攻和三攻。

3、本發明只對絲錐的刀面后角角度和磨后刃背寬度的尺寸進行改變，故加工改制工藝簡單，成本較低。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明的絲錐切削示意圖。

圖2是普通直槽絲錐齒底斷面示意圖。

圖3是本發明的改制絲錐齒底斷面示意圖。

具體實施方式

通用絲錐進行鈦合金數控剛性攻絲時，常見的失效形式為斷裂。絲錐斷裂是因其切削扭矩過大導致的。攻絲時，工件上已攻成的螺紋牙型緊貼絲錐牙型，絲錐扭矩=（齒部切削反作用力+摩擦系數×接觸面積）×絲錐半徑。

根據圖2和圖3的內容，將圖2中的普通絲錐進行鏟后角改制，得到圖3中的本發明的絲錐，接觸面積（圖2、圖3中黑色區域）減小約80％，絲錐扭矩相應減小約80％，大大降低了斷裂的幾率。

但是絲錐改制刀面后角也不可過大，若絲錐改制刀面后角α過大，楔角β過小，絲錐切削刃部的強度變差，容易發生崩齒而導致絲錐失效。

為使絲錐既有足夠小的切削扭矩，又有足夠大的刃部強度，在充分試驗及數據分析的基礎上將通用型直槽絲錐改制成專用絲錐，滿足鈦合金材料批量數控攻絲要求。專用絲錐改制型式如下：

1、細牙螺紋絲錐：選用進口直槽細牙絲錐末攻（M3～M12）進行磨削改制，磨后刃背寬度0.4mm～0.6mm，刀面后角角度25°～40°。

2、粗牙螺紋絲錐：選用進口直槽粗牙絲錐末攻（M3～M12）進行磨削改制，磨后刃背寬度0.3mm～0.5mm，刀面后角角度30°～45°。

改進后的絲錐與對比文件1和對比文件2相比，刀面后角角度增大，使得摩擦面積減小一半以上，但一味增大刀面后角角度會使得刀尖強度的減小，本發明經過多次實驗驗證，使得摩擦面積和刀尖強度達到一個平衡點。

實施例1：采用進口直槽細牙絲錐末攻（M3）進行磨削改制，磨后刃背寬度0.4mm，刀面后角角度25°，采用數控剛性攻絲方式加工了作動筒多批，約100余件，螺紋交驗合格率100%，螺紋與φ2孔同軸度滿足要求，同軸驗具合格。