[實用新型]適用于鈦合金數(shù)控加工的絲錐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220317716.0
• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN202701532U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 南京晨光集團有限責(zé)任公司
• 主分類號: B23G5/06
• 分類號: B23G5/06
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于鈦合金數(shù)控剛性攻絲領(lǐng)域，特別是一種適用于鈦合金數(shù)控加工的絲錐。

背景技術(shù)

鈦合金因具有比重小、強度高、熱強性好、耐蝕性好等優(yōu)異性能，被越來越廣泛地應(yīng)用于航天型號產(chǎn)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(shù)控剛性攻絲時絲錐容易抱死而折斷。

典型的數(shù)控攻絲方案是在數(shù)控機床上用頭攻絲錐攻制出絲錐導(dǎo)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(jīng)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(shù)控加工的應(yīng)用說明，鈦合金數(shù)控專用絲錐在國內(nèi)市場上還是空白。

對比文件1：如申請?zhí)枮?00810230533.3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(shù)控攻絲時切削扭矩仍太大，容易折斷。

對比文件2：申請?zhí)枮?00920305557.0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(shù)≥100。改制工藝復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種能夠直接用于鈦合金數(shù)控攻絲，在數(shù)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(shù)控加工的絲錐。

實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)解決方案為：

一種適用于鈦合金數(shù)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。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點：

1、本實用新型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(shù)控攻絲時切削扭矩大大減小，大大減小了折斷率。

2、本實用新型由于減小了折斷率，在數(shù)控攻絲中，只需在數(shù)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、本實用新型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(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1是本實用新型的絲錐切削示意圖。

圖2是普通直槽絲錐齒底斷面示意圖。

圖3是本實用新型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(shù)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(dǎo)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(shù)×接觸面積）×絲錐半徑。

根據(jù)圖2和圖3的內(nèi)容，將圖2中的普通絲錐進行鏟后角改制，得到圖3中的本實用新型的絲錐，接觸面積（圖2、圖3中黑色區(qū)域）減小約80％，絲錐扭矩相應(yīng)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(fā)生崩齒而導(dǎo)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(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)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(shù)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，本實用新型經(jīng)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(shù)控剛性攻絲方式加工了作動筒多批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。