Tc4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法
【专利摘要】本发明提供一种TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，包括下料、粗车、精车、铣工、钳工、热处理、吹砂、表面处理、外磨工序、螺纹磨、刃磨、铲磨以及激光刻标记等工序。在螺纹磨工序中，以螺旋槽尾做磨削基准，螺纹至少要分三次小进给量进行磨削加工，铲磨螺纹至要求，严防退火，在铲磨工序时，可以根据生产的实际需要选择不同的铲磨方式，一种方式是在铲磨背角时留出0.5-1mm的余量，另一种方式是在铲磨背角时仅留0.1mm左右的余量。本发明不仅可以有效的保证基于TC4钛合金材质的螺旋槽丝锥的精度要求，而且极大程度地提高了生产效率，更重要的是完美解决了螺旋齿背为弧形齿面的加工。
【专利说明】 TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，属于刀具加工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现有随着科技的发展以及公司本身的产品需要，一些难加工的材料越来越多地应用到生产中来，如TC4钛合金材料，它介于α钛合金材料和β钛合金之间，其特点是具有较高的常温及高温强度，塑性及韧性良好，可进行热处理强化，用途广，切削加工性介于α钛合金和β钛合金两者之间。TC4钛合金材料在加工过程中虽然具有优越的性能，然而该材料对刀具的硬度、耐磨性以及红硬性等要求特别高。
[0003]基于TC4钛合金材料的优势，TC4钛合金螺旋槽丝锥应运而生，并受到机械加工领域乃至航空领域的欢迎。然而由于TC4钛合金材料本身具有加工难点，再加上螺旋槽丝锥也具有加工难点，因此使得TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工成为了一个难题。采用现有的加工方法很难满足TC4钛合金螺旋槽丝锥本身的精度要求及产品的精度要求，尤其是当螺旋槽丝锥的后角部分为圆弧形式，齿形后角部分在齿形的纵向截面上，以及齿形为螺旋形式、齿形变化在齿形的截面上。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，能够有效保证基于TC4钛合金材质的螺旋槽丝锥的精度要求。
[0005]TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，包括以下步骤:
(1)下料工序:根据刀具的直径及长度下料；
(2)粗车工工序:毛料两端各加长3-5mm并制反顶尖,尾柄留0.3?0.4mm,螺纹外圆和牙型各留0.4?0.5mm，切削刃留0.35-0.45mm，粗锥刻线一条；
(3)精车工工序:尾部四方车至要求尺寸，精车尾柄至公差要求，尾柄为圆滑过渡，避免划伤被加工工件；
(4)铣工工序:铣尾部四方至要求尺寸，保持垂直对称中心；
(5)铣工工序:铣螺旋沟槽，保持各齿等分均匀，实心留0.2-0.4mm，避免一次加工到尺寸，无修磨量；
(6)钳工工序:去除多余毛刺；
(7)热处理工序:淬回火刃部硬度为HRC62?65，尾部硬度为HRC33?48；
(8)吹砂工序:吹掉多余的氧化皮；
(9)表面处理:发蓝；
(10)外磨工序:磨两端反顶尖，为了基准内无多余杂质；
(11)外磨工序:磨刃部螺纹大径外圆、圆形尾杆及切削锥至尺寸要求，保证跳动要求；
(12)螺纹磨工序:以螺旋槽尾做磨削基准，螺纹至少要分三次小进给量进行磨削加工，铲磨螺纹至要求，严防退火； (13)刃磨工序:精磨沟槽，保证前角角度及光度，并且等分，精磨实心至尺寸；
(14)铲磨工序:可以根据生产的实际需要选择不同的铲磨方式，一种方式是在铲磨背角时留出0.5-lmm的余量，另一种方式是在铲磨背角时仅留0.1mm左右的余量；
(15)激光刻标记工序。
[0006]本发明的技术效果:采用本发明可以加工左螺旋槽丝锥，右螺旋槽丝锥以及与螺旋槽丝锥齿形相似的在横向截面、纵向截面齿形要求较高的工具，尤其适用齿形后角为圆弧型的工具；螺旋槽丝锥的齿形为螺旋形式，齿形变化在齿形的截面上，采用本发明则有效解决了螺旋槽丝锥齿形难加工的问题，即使对于刃部直径在5mm以下、公差范围在上差为O、下差为-0.045之内的这类刃部尺寸较小、公差较严的工具，采用本发明也可完美的实现刀具的加工并达到精度要求；因此本发明不仅可以有效的保证基于TC4钛合金材质的螺旋槽丝锥的精度要求，而且极大程度地提高了生产效率，更重要的是完美解决了螺旋齿背为弧形齿面的加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为实施例中螺旋槽丝锥的结构示意图。
[0008]图2为图1的左视图。
[0009]图3为图1中的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0010]以图1至图3所示TC4钛合金螺旋槽丝锥为例，其加工方法包括以下步骤:
(1)下料工序:根据刀具的直径及长度下料，毛料直径为φ7mm，总长74mm；
(2)粗车工工序:毛料两端各加长4mm并制反顶尖，尾柄2留0.3?0.4mm，螺纹外圆和牙型各留0.4?0.5mm，切削刃留0.4mm，粗锥刻线一条；
(3)精车工工序:尾部四方I车至Φ5.6mm，精车尾柄2R4.5Φ5.8至公差要求，尾柄2为圆滑过渡，避免划伤被加工工件；
(4)铣工工序:铣尾部四方I至要求尺寸，保持垂直对称中心；
(5)铣工工序:铣螺旋沟槽，保持各齿等分均匀，实心留0.3mm，避免一次加工到尺寸，无修磨量，Z=4 ；
(6)钳工工序:去除多余毛刺；
(7)热处理工序:淬回火刃部硬度为HRC62?65，尾部硬度为HRC33?48；
(8)吹砂工序:吹掉多余的氧化皮；
(9)表面处理:发蓝；
(10)外磨工序:磨两端反顶尖，为了基准内无多余杂质；
(11)外磨工序:磨刃部螺纹大径外圆、圆形尾杆3Φ7.ι及切削锥长度为3mm、角度为2° 30'部分至尺寸要求，保证跳动要求；
(12)螺纹磨工序:以螺旋槽尾做磨削基准螺旋铲磨齿槽，在磨削时，如果一次进刀的磨量过大，就可以产生丝锥的退火现象，如果丝锥退火，就会影响攻内螺纹的效果，因此，磨螺纹时要分至少三次小进给量进行磨削加工，当分三次磨削时，则每次的磨削量分别为总磨量的2/5、2/5、1/5来均分磨量； (13)刃磨工序:精磨沟槽，保证前角角度5°及光度，并且等分，精磨实心Φ3.6至尺寸；
(14)铲磨工序:可以根据生产的实际需要选择不同的铲磨方式，方式一:采用铲磨工序是能够增大丝锥强度时，丝锥在产背刃时留出0.5?Imm的螺纹不铲磨，此种留有刃背的丝锥可以重复多次修磨，当丝锥不锋利时，可以在进行粗磨工序，以保证使用，此方式，延长的刀具的使用寿命；方式二:当需要特别锋利的丝锥进行攻丝时，就可以一次铲磨掉绝大部分螺纹，仅余0.1mm左右的切削部分，此种加工方法铲磨的丝锥不可以重复使用，但是其加工效果锋利，加工效率高，刀具磨损较快；
(15)激光刻标记工序。
【权利要求】
1.TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，其特征在于包括以下步骤: (1)下料工序:根据刀具的直径及长度下料； (2)粗车工工序:毛料两端各加长3-5_并制反顶尖，尾柄(2)留0.3?0.4_，螺纹外圆和牙型各留0.4?0.5mm,切削刃留0.35-0.45mm,粗锥刻线一条； (3)精车工工序:尾部四方(I)车至要求尺寸，精车尾柄(2)至公差要求，尾柄(2)为圆滑过渡； (4)铣工工序:铣尾部四方(I)至要求尺寸，保持垂直对称中心； (5)铣工工序:铣螺旋沟槽，保持各齿等分均匀，实心留0.2-0.4mm，无修磨量； (6)钳工工序:去除多余毛刺； (7)热处理工序:淬回火刃部硬度为HRC62?65，尾部硬度为HRC33?48； (8)吹砂工序:吹掉多余的氧化皮； (9)表面处理:发蓝； (10)外磨工序:磨两端反顶尖； (11)外磨工序:磨刃部螺纹大径外圆、圆形尾杆(3)及切削锥至尺寸要求，保证跳动要求； (12)螺纹磨工序:铲磨螺纹至要求，严防退火； (13)刃磨工序:精磨沟槽，保证前角角度及光度，并且等分，精磨实心至尺寸； (14)铲磨工序:铲磨背角至要求； (15)激光刻标记工序。
2.如权利要求1所述的TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，其特征在于:所述螺纹磨工序中，以螺旋槽尾做磨削基准，螺纹至少要分三次小进给量进行磨削加工。
3.如权利要求1所述的TC4钛合金螺旋槽丝锥的加工方法，其特征在于:所述铲磨工序中，可以根据生产的实际需要选择不同的铲磨方式，一种方式是在铲磨背角时留出.0.5-lmm的余量,另一种方式是在纟产磨背角时仅留0.1mm左右的余量。
【文档编号】B23P15/00GK104339132SQ201410465821
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】李晓峰, 徐强, 辛久庆, 孙成建, 王健 申请人:沈阳飞机工业（集团）有限公司