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钛合金专用丝锥

时间：2016-11-24 作者：91再生来源：91再生网

众所周知，钛合金已成为机械尤其是航空工业最重要的工程材料之一，获得了越来越广泛的应用。但是，钛合金又是一种典型的难加工材料，切削性能比较差，而在钛合金材料上，用丝锥攻制内螺纹尤其困难，需要进行优化设计。

一、钛合金的切削加工性能特点

1.钛合金材料特点

钛及其合金同其他金属材料比较，具有3 个显着的优点：比强度高、中温性能好、耐腐蚀。在室温下，钛合金的比拉伸强度为高强度结构钢的1.26倍、高强度铝合金的1.38倍。在400～550℃温度范围内，钛合金的比持久强度、比蠕变强度和比疲劳强度都优于耐热不锈钢。

钛合金从金属组织上可分为α相钛合金、β相钛合金和（α+β）相钛合金。硬度及强度按α相、（α+β）相、β相的次序增加，而切削加工性按这个次序下降。

2.钛合金切削加工特点

钛合金的硬度大于350HBS或300HBS都难进行切削加工，但困难的原因不在于硬度方面，而在于钛合金本身的力学、化学、物理性能间的综合，切削加工特点表现为：变形系数小；切削温度高；主切削力小而背向力大；切屑呈挤裂状，加工表面易生成硬脆变质层；粘刀现象严重。

3.钛合金内螺纹攻丝特点

由于钛合金的诸多特性，在钛合金材料上进行内螺纹攻丝，是钛合金切削加工中最困难的工序，尤其对于小孔螺纹的加工更加困难，而且离不开丝锥攻制。主要表现为攻螺纹总扭矩大，约为45钢攻螺纹扭矩的2倍；丝锥刀齿过快磨损、崩刃，甚至被“咬死”而折断。其主要原因是钛合金弹性模量太小，已加工的螺纹表面会产生很大回弹，给丝锥刀齿的侧后面及齿顶后面很大的法向力，从而造成很大的摩擦扭矩；加之切削温度高、切屑有粘刀现象不易排除、切削液不易到达切削区等；加工表面容易产生应力集中，并形成硬脆层，被加工螺纹表面质量较差。

二、NORIS钛及钛合金专用型丝锥的设计特点

1.校准部分锥度

所有NORIS钛合金专用丝锥校准部分都有较大的锥度，以减小摩擦，防止加工后钛合金回弹对丝锥“咬死”而折断。与一般丝锥锥度的比较

2.前角:为了保证刀具锋利与强度，前角一般取5°-7°。

3.合理的后角

4.通孔与盲孔

为获得最佳加工性能，通孔用螺尖丝锥（NORIS专利），盲孔用螺旋槽丝锥。考虑到强度，螺旋角不宜过大，一般采用15°螺旋角。

5.丝锥材质

为保证丝锥质量与良好的经济性能，NORIS钛合金专用丝锥普遍采用高性能高速钢（HSS-E）与粉末高速钢（HSS-PS）。
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