深孔穿线入门
螺纹通常是添加到零件上的最后一个特征。除了所需的确切参数和标准线程问题之外,还有其他挑战。
出版日期:2023年4月25日
深孔穿线入门
螺纹通常是添加到零件上的最后一个特征。因此,零件通常需要大量的制造时间,如果出现问题,报废或返工的成本非常高。了解生成所需线程所需的确切参数非常重要。除了标准线程问题外,需要深孔线程的应用程序还面临其他挑战。
但是什么是深孔螺纹呢?专家们一致认为,任何超过正常标准的螺纹深度都被认为是螺纹深孔,并且通常大于3xD。大多数制造商生产的标准工具具有1x、2x和3d分辨率,而更深层次的应用需要定制工具。
穿线方法及孔型对于深孔螺纹,通孔或盲孔具有不同的挑战,特别是取决于所使用的螺纹方法的类型,是攻丝、螺纹铣削还是螺纹成形。这些方法之间的选择高度依赖于各种因素。在大多数情况下,螺纹铣削在深孔螺纹中是首选的,特别是在硬材料中。
如何进行深孔穿线?
首先,我们需要定义什么是深孔,以及为什么需要特别考虑它。在钻孔中,深度大于3倍孔径的孔称为深孔。深孔攻丝是指攻丝深度大于丝锥直径的1.5倍。例如,当使用直径为1/4”的丝锥加工深度为3/8”的螺纹时,这种情况通常称为深孔攻丝。
加工深孔螺纹意味着需要很长时间才能与刀具和工件接触。同时,在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力。因此,在特殊材料(如钛零件)的小深孔中攻丝容易出现刀具断裂和螺纹不一致的情况。
针对这一问题,可采用两种解决方案:(1)攻丝前加大孔直径;(2)使用专为深孔攻丝而设计的丝锥。
- 攻丝前增大孔的直径
一个合适的螺纹底孔是非常重要的线程处理.稍大的螺纹底孔可以有效降低攻丝过程中产生的切削热量和切削力。但它也会降低螺纹的接触率。
国家标准和技术委员会规定,在深孔中,只允许螺纹全高度的50%在孔壁上攻丝。在特殊材料和难加工材料上攻孔时,这一点尤为重要。因为虽然由于螺纹在孔壁上的高度降低,螺纹接触率降低,但螺纹长度增加,因此仍然可以保持螺纹的可靠连接。
螺纹底孔的直径增量主要取决于所需的螺纹接触率和每英寸螺纹头的数量。根据以上两个值,可以用经验公式计算出正确的螺纹井底直径。 - 切削参数
钛合金零件加工难度大,需要充分考虑切削参数和刀具几何形状。- 切削速度:由于钛合金的弹性和变形率大,所以对切削速度要求比较小。在钛合金零件加工小孔时,建议圆周切削速度为10-14英寸/分钟。我们不建议使用较低的速度,因为这会导致工件的加工硬化。还要注意刀具破损引起的切削热。
- 切屑袋:深孔攻丝时,要减少攻丝槽的数量,以增加每条槽的切屑空间。这样,当缩回丝锥时,可以带走更多的铁屑,减少因铁屑堵塞而损坏工具的机会。但另一方面,丝锥切屑槽的增大减小了芯径,从而影响了丝锥的强度。所以,这也会影响切割速度。此外,螺旋长笛丝锥比直长笛丝锥更容易去除切屑。
- 前角和卸料角:小的前角可以增加刃口的强度,从而提高刀具寿命;而大的前倾角有利于切割长切屑的金属。因此,在加工钛合金时,必须综合考虑这两个因素,选择合适的前倾角。
大的间隙角可以减少刀具与切屑之间的摩擦。因此,有时攻丝角度要求为40°。加工金属钛时,在丝锥上研磨较大的间隙角,有利于切屑的去除。而且,全地拍和背景拍都有利于拍。 - 冷却液:加工特殊材料时,必须保证切削液到达切削刃。为了改善冷却液的流动,建议在水龙头的背面开一个冷却槽。如果直径足够大,可以考虑采用内冷水龙头。
2023年4月25日出版
来源:canadianmetalworking