攻丝的困难和解决方法
2013-11-02

 

除了上述共性问题之外,其它一些因素也会增加攻丝的困难:这些因素主要可分为同材料有关和同操作有关二大类。而不论在何种情况下,丝锥的正确选择都会对攻丝效果产生截然不同的影响:攻很多孔、攻一个孔或完全攻不动。下面简要介绍一些现场工艺人员和工具制造技术人员在克服攻丝困难时,已经做过的工作。

  工件材料的问题

  在难加工材料上攻丝,可能是一件既费工又费钱的事。

  赛力特公司的工程经理Dan Gajolosik指出:在难加工材料上攻丝的主要困难,是由于切削时产生的热量和工件材料的收缩包住了刀具。钛合金在这方面表现得最为明显。他建议,在这种材料上攻丝时,采用的丝锥要有较大的齿形铲背量和倒锥度,以防丝锥工作卡死。

  此外,Gajolosik指出,丝锥基体的强度也很重要。由于工件的硬度和强度高,常使丝锥牙顶很快磨钝。这种情况下,则推荐采用高性能高速钢丝锥,它们具有较高的韧性、红硬性以及抗变形和抗磨损性能。

  赛力特公司的丝锥应用专家Paul Motzel说,当设计加工硬材料的丝锥时,采用小前角是至关重要的,这可使丝锥切削时有较大的支承。

  Stellite引是一种镍基超级合金,属于最难加工的材料之一。Mike Brown是一计算机集成加工公司的业主,接到了一批订单。要用这种材料加工航天发动机的风扇叶片。每台发动机25片,每件上要加工一个10~32UNF—2B的螺方通孔,作为拆卸叶片时旋入顶丝之用。

  开始时,公司了解到这种材料有很强的“记忆”功能——加工后缩回原状的倾向。为克服这种形状记已问题,Brown首先把底孔做得大一点:图纸规定底孔比直径0.159″(4.0386mm),实际钻成0.161″(4.0894mm),大了0.002″(0.0508mm),这可使攻丝工作量轻一点。但第一支丝锥试验时,发现只能攻1~2个孔就崩裂。

  Brown发现丝锥发出高音调的噪声,就像正在踩煞车那样。从而意识到肯定什么地方出现了问题。Brown试验用的丝锥,每支价格为18美元,只能攻1~2个孔。他想通过反复摸索,试图找到一种更合适的丝锥,使加工孔数能多一点。

  最后,确定采用TLSC工模具公司生产的高速钢TLSC型丝锥,可以加工4个孔。Brown说:“这种丝锥每支12~15美元,分摊到每孔费用3~4美元,价格偏高。不过对于加工这种材料,费用还不算高,但若使用接近20美元一支的丝锥,只攻一个孔,那是无法接受的。”

  是否进一步采用硬质合金丝锥?Brown认为不可行。他说:“对这类工件,用硬质合金刀具钻孔是可以的。但是它太硬,而硬质合金丝锥对加工条件的宽容度较小,所以不宜采用。”

  但是,这并不是说硬质合金丝锥完全不能用于该工件的加工。实际上,在TLSC丝锥攻丝之后,工件从夹具卸下,第二道工序就是用一支60美元的硬质合金丝锥,对螺孔进行手工校正。

  Brown认为,选定适当的丝锥以后并不是万事大吉。进而选择适当的润滑剂同样至关重要。在一位工艺师朋友的建议下,他改变了丝锥的润滑剂。目前采用Castrol公司的丝锥润滑膏,每次攻丝前,将润滑膏刷到丝锥上使用。

  金刚石工模具公司的工长Dan Welter提供了另一个难加工材料的攻丝实例。该材料是一种超级奥氏体不锈钢Al 6XN,具有抗氧化腐蚀性能,广泛用于输送液体的零件,如原类零件等。该材料的铬、镍、钼含量很高(分别为20%、24%和6%),并且有较高的硬度(HRB88)和冷作硬化的倾向。

  这是一个打印机的墨水输送泵,Welter要在零件上攻六个4~40螺纹的通孔,每边打三个孔,孔深为6.35mm。要求在工件上一次钻出底孔,然后攻丝。开始,他采用标准高速钢TiN涂层丝锥,但材料硬度过高,致使丝锥崩裂。Welter试验了六种不同的高速钢丝锥以后,终于放弃了采用标准丝锥解决问题的打算,并开始寻求新的解决方案。发展现TLSC挤压丝锥能解决这个问题,尽管迄今都认为挤压丝锥仅适用于软性材料。