鈦合金零件鉆孔、攻絲的加工方案

鈦合金已成為機(jī)械工業(yè)最重要的工程材料之一.獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。由于其材料強(qiáng)度高?；瘜W(xué)活性大，彈性模量較低等原因，造成鈦合金切削性能比較差，是一種典型的難加工材料。經(jīng)過自己在實際生產(chǎn)中的研究，總結(jié)出了鈦合金類零件鉆孔和攻絲的加工方法。

鉆孔時選取專用鈦棒加工的高速鋼鉆頭，通過增厚鉆芯和盡量減小其長度的方法提高剛性。加工時鉆頭鉆入1―1.5mm后即退刀，再鉆后再退刀，以改善散熱、潤滑條件及減小彈性力。不允許鉆頭不進(jìn)給而在孔中打轉(zhuǎn)，以免引起加工硬化。實際加工中測得孔徑比鉆頭直徑小0.1mm左右，這是鈦合金材料特性的表現(xiàn)之一，故鉆孔可使用比標(biāo)準(zhǔn)直徑大0.1mm左右的鉆頭。鉆孔前需用中心鉆點(diǎn)孔。攻絲加工時可以通過一下兩點(diǎn)途徑改善加工效果。

（1）改進(jìn)絲錐結(jié)構(gòu)形式提高絲錐剛性，減少同被加工材料的接觸面積。方法是將錐芯增粗、減小切屑與前刀面的摩擦將絲錐前角選為8―10度、加工時加大絲錐后角、加寬容屑槽，減小刃辨寬度、使用跳牙絲錐等。另外，螺旋槽可以增加絲錐鋒利程度，減小切削力，避免絲錐折斷，提高加工質(zhì)量;有利于排屑，使鈦屑可以沿螺旋槽排至工件外，避免絲錐卡死，改善加工條件;使冷卻液能夠較容易進(jìn)入切削區(qū)，改善絲錐冷卻及潤滑性能等優(yōu)點(diǎn)。加工中證實：使用帶螺旋槽的機(jī)攻絲錐在加工中心上攻M3以上的螺紋孔時可取得滿意效果。
（2）對螺紋底孔設(shè)計提出公差要求需對螺紋底孔直徑公差提出要求。在滿足螺紋精度要求的前提下，螺紋底孔盡量加工到螺紋小徑的上差，如有必要鉆后可鉸孔，以滿足公差要求。鈦合金材料鉆孔時需使用比底孔直徑大0.1mm左右的鉆頭，以抵消回彈量。同時需使用鋒利的鉆頭鉆底孔，減小螺紋底孔的表面硬化層。在加工中心上攻螺紋孔時，需使用浮動攻絲夾套，以抵消主軸與進(jìn)給的協(xié)調(diào)誤差，并在攻絲前將底孔端部進(jìn)行倒角，加強(qiáng)絲錐進(jìn)入時的準(zhǔn)確性。攻絲時可選取較慢轉(zhuǎn)速，以保證切削平穩(wěn)。
（3）攻絲和鉆削加工時使用的冷卻液相同，不推薦使用含氯冷卻液。因為在切削過程中，切削液在高溫下分解釋放出氫氣，被鈦吸收后引起氫脆，同時，氯還可能引起鈦合金高溫應(yīng)力腐蝕開裂。鉆削淺孔時，可用電解切削液;鉆削深孔時，用N32機(jī)械油加煤油，配比是3：l.5，也可用硫化切削液。鈦合金加工的冷卻液配制適合，可延長切削刀具的壽命;禁止使用低熔點(diǎn)金屬及其合金（鉛或鋅基合金，銅、錫和鎘基合金）制作的工、夾具或臨時緊固件。與鈦合金接觸的工、夾具或其它裝置必須清潔無污垢。加工后的鈦合金表面不允許殘留鉛、鋅、銅、錫和鎘等低熔點(diǎn)金屬。如有殘留，應(yīng)使用氫氟酸和硫酸亞鐵溶液仔細(xì)清洗。裝卸清洗過的鈦合金工件時，必須防止油脂及指紋污染，以免發(fā)生鹽應(yīng)力腐蝕，使鈦合金工件斷裂。