专利名称：适用于钛合金数控加工的丝锥的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钛合金数控刚性攻丝领域，特别是一种适用于钛合金数控加工的丝锥。
背景技术：
钛合金因具有比重小、强度高、热强性好、耐蚀性好等优异性能，被越来越广泛地应用于航天型号产品中。由于排屑困难、冷却不充分等原因，钛合金攻丝是典型的难加工工序。钛合金的弹性模量大，加工易回弹，攻丝时工件上已攻成螺纹牙型紧贴丝锥牙型，摩擦力大，切削总扭矩大，故数控刚性攻丝时丝锥容易抱死而折断。·[0004]典型的数控攻丝方案是在数控机床上用头攻丝锥攻制出丝锥导向，再进行手工攻制。这种攻丝方案能更好地保证丝锥的垂直度与位置度，一定程度地减少工人的劳动强度，但仍需进行二攻、三攻，效率不高。经查新，目前钛合金专用丝锥多适用于手工攻丝，公布的专利均无数控加工的应用说明，钛合金数控专用丝锥在国内市场上还是空白。对比文件I :如申请号为200810230533. 3的中国专利申请文件公开了一种丝锥，其特征是刃背宽度O. 3 O. 5，后角2° 19°。这种丝锥能减小丝锥与工件的接触面积，切削扭矩小，切削较轻快，同时丝锥使用寿命能平均提高6 7倍。但是该专利在进行数控攻丝时切削扭矩仍太大，容易折断。对比文件2 :申请号为200920305557.0的中国专利申请文件公开了一种丝锥，其特征是铲背0.2 O. 3P，对丝锥切削部分进行刃磨，增大丝锥后角为20° 25°。这种丝锥能减少丝锥与螺纹摩擦力，加工钛合金材料螺纹孔数> 100。改制工艺复杂。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够直接用于钛合金数控攻丝，在数控攻丝时切削扭矩小，不易折断，且加工改制工艺简单的适用于钛合金数控加工的丝锥。实现本实用新型目的的技术解决方案为一种适用于钛合金数控加工的丝锥，其丝锥的刀面后角角度为25度 45度，磨后刃背宽度为O. 3毫米6毫米。本实用新型与现有技术相比，其显著优点I、本实用新型对丝锥的刀面后角角度和磨后刃背宽度的尺寸进行改变，使得丝锥在进行数控攻丝时切削扭矩大大减小，大大减小了折断率。2、本实用新型由于减小了折断率，在数控攻丝中，只需在数控机床上用本丝锥进行一次攻制，而无须再进行人工的二攻和三攻。3、本实用新型只对丝锥的刀面后角角度和磨后刃背宽度的尺寸进行改变，故加工改制工艺简单，成本较低。[0015]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图I是本实用新型的丝锥切削示意图。图2是普通直槽丝锥齿底断面示意图。图3是本实用新型的改制丝锥齿底断面示意图。
具体实施方式
通用丝锥进行钛合金数控刚性攻丝时，常见的失效形式为断裂。丝锥断裂是因其切削扭矩过大导致的。攻丝时，工件上已攻成的螺纹牙型紧贴丝锥牙型，丝锥扭矩=(齿部切削反作用力+摩擦系数X接触面积)X丝锥半径。根据图2和图3的内容，将图2中的普通丝锥进行铲后角改制，得到图3中的本实用新型的丝锥，接触面积(图2、图3中黑色区域)减小约80%，丝锥扭矩相应减小约80%，大大降低了断裂的几率。但是丝锥改制刀面后角也不可过大，若丝锥改制刀面后角α过大，楔角β过小，丝锥切削刃部的强度变差，容易发生崩齿而导致丝锥失效。为使丝锥既有足够小的切削扭矩，又有足够大的刃部强度，在充分试验及数据分析的基础上将通用型直槽丝锥改制成专用丝锥，满足钛合金材料批量数控攻丝要求。专用丝锥改制型式如下I、细牙螺纹丝锥选用进口直槽细牙丝锥末攻(M3 Μ12)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 4mm O. 6mm,刀面后角角度25° 40°。2、粗牙螺纹丝锥选用进口直槽粗牙丝锥末攻(M3 M12)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 3mm O. 5mm,刀面后角角度30° 45°。改进后的丝锥与对比文件I和对比文件2相比，刀面后角角度增大，使得摩擦面积减小一半以上，但一味增大刀面后角角度会使得刀尖强度的减小，本实用新型经过多次实验验证，使得摩擦面积和刀尖强度达到一个平衡点。实施例I :采用进口直槽细牙丝锥末攻(M3)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 4mm,刀面后角角度25°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例2 :采用进口直槽细牙丝锥末攻(M5)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 5mm,刀面后角角度40°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例3 :采用进口直槽细牙丝锥末攻(M8)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 6mm,刀面后角角度35°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例4 :采用进口直槽细牙丝锥末攻(M12)进行磨削改制，磨后刃背宽度
O.45mm，刀面后角角度30°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例5 :采用进口直槽粗牙丝锥末攻(M4)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 3mm,刀面后角角度30°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例6 :采用进口直槽粗牙丝锥末攻(M6)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 4mm,刀面后角角度35°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例7 :采用进口直槽粗牙丝锥末攻(M7)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 5mm,刀面后角角度40°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。实施例8 :采用进口直槽粗牙丝锥末攻(M9)进行磨削改制，磨后刃背宽度O. 45mm,刀面后角角度45°，采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。改制的过程如下·改制示例I :改制丝锥在作动筒放气孔上的实施，钛合金材料TC4作动筒装配使用时为Φ 2放气孔口部凡尔线与放气活门接触密封。以往该处M5X0. 5-6H螺纹孔采取机攻头攻，钳工二攻螺纹成，经常出现的问题是钳工螺纹攻过深，破坏Φ2放气孔口部凡尔线，造成零件返修。采用数控刚性攻丝方式加工了作动筒多批100余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与Φ 2孔同轴度满足要求，同轴验具合格。采用M5X0. 5直槽丝锥，铲背角度35°，刃背宽度
O.45mm。改制示例2 以往机床攻M8X0. 75-6H头攻，钳工回螺纹成。由于回螺纹时口部定位台阶面小，仅14X14，回成的螺纹不能满足同轴度要求，导致装配干涉需多次返修。现采用数控刚性攻丝方式加工了壳体多批200余件，螺纹交验合格率100%，螺纹与孔同轴度满足要求，同轴验具合格。采用M8X0. 75直槽丝锥，铲背角度37°，刃背宽度O. 4mm。
权利要求1.一种适用于钛合金数控加工的丝锥，其特征在于丝锥的刀面后角角度为25度 45度，磨后刃背宽度为O. 3毫米6毫米。
2.根据权利要求I所述的一种适用于钛合金数控加工的丝锥，其特征在于丝锥为细牙丝锥时，刀面后角角度为25度 40度，磨后刃背宽度为O. 4毫米6毫米。
3.根据权利要求I所述的一种适用于钛合金数控加工的丝锥，其特征在于丝锥为粗牙丝锥时，刀面后角角度为30度 45度，磨后刃背宽度为O. 3毫米5毫米。
专利摘要本实用新型一种适用于钛合金数控加工的丝锥，丝锥的刀面后角角度为25度~45度，磨后刃背宽度5为0.3毫米~0.6毫米；本实用新型对丝锥的刀面后角角度和磨后刃背宽度的尺寸进行改变，使得丝锥在进行数控攻丝时切削扭矩大大减小，大大减小了折断率；在数控攻丝中，只需在数控机床上用本丝锥进行一次攻制，而无须再进行人工的二攻和三攻；且本实用新型只对丝锥的刀面后角角度和磨后刃背宽度的尺寸进行改变，故加工改制工艺简单，成本较低。
文档编号B23G5/06GK202701532SQ20122031771
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者王伟, 胡雪梅, 雍世荣, 杨生国, 徐斌, 孙晓红, 王宁浩, 付金贵, 刘宁, 沈仁清 申请人:南京晨光集团有限责任公司