小序

钛合金质料具有比重小、强度高、耐侵蚀和耐热等优良特征，，，，，，钛合金螺栓是钛合金质料在飞机上的典范应用。。。。。。。。受装备能力及工艺水平的限制，，，，，，以往钛合金螺栓加工接纳两次热处置惩罚加工、六角车床丝锥攻丝内螺纹、形状轮廓均用通例装备加工完成，，，，，，生产周期长，，，，，，生产效率低，，，，，，质量不稳固，，，，，，质量一致性差。。。。。。。。

1、钛合金螺栓现行工艺蹊径及保存的问题

钛合金螺栓质料为 TC16，，，，，，结构是内、外螺纹形式的六角头螺栓。。。。。。。。螺栓内螺纹规格 MJ5×0.8- 6H，，，，，，深度16 mm；；；；；；；；螺栓外螺纹规格 MJ10×1.5- 6e，，，，，，螺栓光杆为Φ10+0.026。。。。。。。。钛合金螺栓结构示意图见图 1。。。。。。。。

1.1钛合金螺栓现行的加工工艺蹊径

下料—淬火热处置惩罚—吹砂—粗车形状—车端面，，，，，，包管总长—铣六方面—钳工去毛刺—滚制螺纹—六角车工制螺纹底孔—时效热处置惩罚—六角车工制内螺纹—六角车工校正内螺纹（去除螺纹孔内残留物）—精车光杆—六角车工校正内螺纹—洗濯—磨练—入库。。。。。。。。

1.2钛合金螺栓加工中保存的问题及其缘故原由

1.2.1保存问题

1）内螺纹加工难题，，，，，，经常折断丝锥；；；；；；；；

2）内螺纹加工后碎屑残留在孔底和牙槽内，，，，，，去除难题；；；；；；；；

3）内螺纹深度一致性差，，，，，，螺纹有用长度是非纷歧、废品率高；；；；；；；；

4）加工装备多为通俗通例装备，，，，，，工序数目多，，，，，，内容简朴、疏散，，，，，，加工效率低；；；；；；；；

5）两次热处置惩罚，，，，，，周转时间长，，，，，，加工周期不可控。。。。。。。。

1.2.2缘故原由

1）钛合金质料变形系数小，，，，，，攻丝时扭矩大（约为通俗质料的 2 倍）[1]，，，，，，容易引起丝锥折断；；；；；；；；攻丝时排屑不畅，，，，，，退刀时阻力大，，，，，，丝锥也易爆发折断。。。。。。。。

2）螺栓内螺纹规格 MJ5×0.8- 6H，，，，，，深度 16 mm，，，，，，长径比抵达 3 倍以上，，，，，，属于小规格细长盲孔内螺纹。。。。。。。。

加工中冷却液很难进入切削区，，，，，，切屑很难倾轧，，，，，，造成碎屑残留在孔底和牙槽内；；；；；；；；攻丝时，，，，，，切屑是碎屑、不一连，，，，，，也是引起碎屑残留的缘故原由之一。。。。。。。。

3）内螺纹是在老式六角车床丝上使用丝锥攻丝加工，，，，，，六角车床没有进给刻度，，，，，，内螺纹深度控制完全与工人的履历、手法有关，，，，，，容易造成内螺纹深度一致性差，，，，，，螺纹有用长度是非纷歧。。。。。。。。

4）以往单位数控装备较量少，，，，，，为了提高通俗机床的加工效率，，，，，，降低加工难度，，，，，，每道工序加工内容设置较量简朴。。。。。。。。随着数控装备的增多，，，，，，古板的工序安排已经不太顺应加工需求。。。。。。。。

5）两次热处置惩罚为第 1 次毛料淬火热处置惩罚，，，，，，第 2 次半制品时效强化热处置惩罚。。。。。。。。热处置惩罚工艺安排是沿用古板工艺，，，，，，可降低机加历程对刀具性能的要求。。。。。。。。随着数控装备以及机夹刀具的普遍应用，，，，，，加工热处置惩罚强化后的钛合金质料已没太浩劫度，，，，，，热处置惩罚工艺安排可响应改变。。。。。。。。

2、详细刷新步伐

钛合金螺栓加工问题主要集中在两处：怎样高质、高效地加工小规格细长内螺纹；；；；；；；；怎样更快、更便捷地加工和周转钛合金螺栓，，，，，，提升效率。。。。。。。。

2.1高质、高效加工小规格细长内螺纹

2.1.1丝锥加工内螺纹

在不改变现有内螺纹加工工艺要领的基础上，，，，，，针对丝锥加工内螺纹泛起的问题，，，，，，从螺纹工艺底孔、丝锥结构、内螺纹深度与碎屑控制三方面作出刷新。。。。。。。。

1）螺纹工艺底孔。。。。。。。。合适的螺纹工艺底孔关于内螺纹加工十分主要，，，，，，一个尺寸稍大的螺纹工艺底孔能有用降低攻丝历程中爆发的切削热和切削力。。。。。。。。通过钛合金质料实验发明，，，，，，用钻头钻螺纹底孔时，，，，，，其孔径和钻头直径险些相等。。。。。。。。因此，，，，，，在现实生产历程中只管选用钻头尺寸在螺纹工艺底孔中差至上差规模内。。。。。。。。钛合金螺栓内螺纹为增强螺纹，，，，，，规格为 MJ5×0.8- 6H。。。。。。。。凭证航空标准，，，，，，其螺纹工艺底孔在 Φ4.32～Φ4.46 mm 之间，，，，，，现实生产中螺纹工艺底孔只管选择在 Φ4.40～Φ4.46 mm 之间。。。。。。。？？？？？？Ｋ剂康讲晒鹤晖返耐ㄓ眯浴⒕眯，，，，，，选用 Φ4.40 mm 尺寸的通用钻头较量合适；；；；；；；；若是可以采购特制专用钻头，，，，，，可选用 Φ4.43 mm 尺寸的钻头。。。。。。。。

2）丝锥结构。。。。。。。。钛合金质料内螺纹加工历程中，，，，，，丝锥折断的主要缘故原由是切削扭矩大、排屑不畅阻力增大引起的扭矩增大，，，，，，可通过改变丝锥结构来解决。。。。。。。。内螺纹加工大大都接纳直槽丝锥，，，，，，攻丝加工中丝锥刃瓣（切削刃和校准部分）与金属质料接触，，，，，，通过缩窄丝锥校准部分刃瓣宽度[2]，，，，，，减小丝锥与金属质料接触面积来降低切削扭矩；；；；；；；；同时缩窄丝锥校准部分刃瓣宽度，，，，，，也可以增大容屑空间，，，，，，镌汰排屑不畅带来的阻力扭矩。。。。。。。。

丝锥结构刷新如下：将丝锥刃瓣磨削去除 4/5 左右，，，，，，保存切削刃和少少校准部分。。。。。。。。为了不降低丝锥强度，，，，，，刃瓣去除可以接纳倒角形式。。。。。。。。经由试验验证，，，，，，MJ5×0.8- 6H 丝锥刃瓣宽度保存 0.4 mm 左右，，，，，，刃瓣倒角按 35°角度去除的结构刷新效果较佳。。。。。。。。标准直槽丝锥槽型结构见图 2。。。。。。。。刷新后直槽丝锥槽型结构见图 3。。。。。。。。

3）内螺纹深度与碎屑的控制。。。。。。。。在六角车床上使用丝锥攻丝，，，，，，若要很好地控制内螺纹的深度，，，，，，可以在丝锥上人工标记，，，，，，当丝锥抵达标记的位置，，，，，，实时停车退却。。。。。。。。标记可以是带颜色的细线、铜丝，，，，，，或是豁口。。。。。。。。

由于六角车床切削液压力很低，，，，，，无法高压冲洗碎屑，，，，，，只能接纳重复多次攻丝带出碎屑的要领解决。。。。。。。。

2.1.2铣削加工内螺纹

刷新丝锥结构形式，，，，，，可以提高丝锥的寿命，，，，，，但加工后碎屑倾轧需要重复攻丝去除，，，，，，较量啰嗦。。。。。。。。以是实验应用新的加工工艺要领———螺纹铣削来刷新加工。。。。。。。。

螺纹铣削是一种用螺纹铣刀切出零件螺纹的加工要领，，，，，，加工中铣刀每螺旋铣削一周，，，，，，同时在螺纹轴向偏向上运动一个螺距。。。。。。。。螺纹铣削具有加工效率高、螺纹质量高、刀具通用性好、加工清静性好等优点。。。。。。。。

1）机床参数。。。。。。。。螺纹铣削可以在数控铣床（三轴）或数控车床（发动力头）上操作。。。。。。。。为了利便螺栓一连加工，，，，，，接纳发动力头的数控车床———ETC3650h。。。。。。。。内螺纹铣削使用螺纹切削下令———CYCLE97，，，，，，加工顺序为从外至内，，，，，，逆铣加工。。。。。。。。凭证钛合金质料加工特征与所选刀具推荐的加工参数，，，，，，团结内螺纹的结构特点，，，，，，机床选用参数如下：数控车床主轴转速 25 r/min，，，，，，铣刀转速3 000 r/min，，，，，，螺距 0.8 mm，，，，，，切削深度 0.34 mm。。。。。。。。

2）螺纹铣刀选择。。。。。。。。TC16 钛合金质料热处置惩罚强化后强度 бь≈1 150 MPa，，，，，，螺纹铣刀制造质料选择硬质合金质料。。。。。。。。螺纹铣刀按结构分为多齿螺纹铣刀、整体螺纹铣刀两种。。。。。。。。由于加工零件的内螺纹 （MJ5×0.8- 6H，，，，，，螺纹深度 16 mm，，，，，，底孔深度 20 mm，，，，，，盲孔），，，，，，孔径比在 3 倍以上，，，，，，属于小规格细长型内螺纹。。。。。。。。整体螺纹铣刀在加工中受力较大，，，，，，刀具会泛起让刀征象，，，，，，最后几扣螺纹质量难以包管，，，，，，以是内螺纹加工选用刃部为三齿的螺纹铣刀。。。。。。。。刀具长度在知足装夹和切削的情形下，，，，，，刀具悬伸部分应只管短，，，，，，刀具直径应只管大一些，，，，，，比螺纹底孔略小即可，，，，，，以增添刀具的刚性，，，，，，减小加工历程中的振动。。。。。。。。加工 MJ5×0.8- 6H 钛合金螺栓内螺纹螺纹铣刀几何尺寸：螺纹尺寸 M5×0.8，，，，，，刃径 4.0mm，，，，，，有用长度 20 mm，，，，，，柄径 4 mm，，，，，，全长 50 mm。。。。。。。。三齿螺纹铣刀见图 4。。。。。。。。

3）排屑要领。。。。。。。。螺纹铣削是断屑切削，，，，，，切屑短小。。。。。。。。另外，，，，，，铣刀直径比螺纹工艺底孔尺寸小，，，，，，排屑也较量通畅。。。。。。。。螺纹铣削完毕，，，，，，螺纹铣刀退出零件，，，，，，使用高压切削液冲洗即可将螺纹底部碎屑去除清洁。。。。。。。。

4）内螺纹深度控制。。。。。。。。在数控车床上使用螺纹铣刀加工，，，，，，内螺纹深度依赖数控程序控制。。。。。。。。内螺纹加工后碎屑去除较量清洁，，，，，，消除了丈量中的不良影响。。。。。。。。内螺纹铣削加工，，，，，，螺纹深度公差可以控制在 0.10 mm 以内，，，，，，质量一致性优异。。。。。。。。

2.2更快、更便捷加工和周转钛合金螺栓

现在零件的生产加工，，，，，，已经最先普遍使用数控装备，，，，，，可以充分使用数控机床的多功效，，，，，，将工序内容集成、合并一起加工来提升加工效率、产品质量。。。。。。。。同时随着数控装备以及机夹刀具的大宗应用，，，，，，热处置惩罚强化后的钛合金质料机械加工也已经没有太浩劫度，，，，，，热处置惩罚工艺安排也可以响应改变以缩短周转时间。。。。。。。。凭证钛合金螺栓的结构形式，，，，，，并团结生产单位的装备能力，，，，，，对钛合金螺栓的加工工艺蹊径作出了优化。。。。。。。。

钛合金螺栓优化刷新后的加工工艺蹊径如下：下料—淬火、时效热处置惩罚—吹砂—精车形状—滚制螺纹—车端面、铣六方面、制螺纹底孔、铣螺纹（内螺纹接纳丝锥攻丝加工时，，，，，，需要单独 1 道攻丝工序）—钳工去毛刺—洗濯—磨练—入库。。。。。。。。

工艺蹊径刷新后，，，，，，工序数目由原来的 17 道工序缩减为现在的 10 道工序（或 11 道工序），，，，，，将原来工艺流程中零星的 6 道机加工序（端面加工、六方面加工、螺纹底孔加工、螺纹加工、2 次校正加工）集成在 1~2道工序内完成加工；；；；；；；；镌汰 1 道热处置惩罚加工工序；；；；；；；；镌汰1 道精车光杆工序。。。。。。。。

3、手艺刷新效果

针对钛合金螺栓加工“怎样高质、高效地加工小规格细长内螺纹”，，，，，，“怎样更快、更便捷的加工、周转，，，，，，提升效率”两个主要问题，，，，，，从螺纹工艺底孔、丝锥结构、螺纹加工方法、热处置惩罚工艺调解、流程内容优化等多个方面举行了刷新，，，，，，生产效率、及格率、生产周期等方面均取得了十明确显的效果，，，，，，实验效果对好比表1所示。。。。。。。。

4、结语

钛合金螺栓加工从加大固化螺纹工艺底孔尺寸、优化刷新丝锥结构、调解内螺纹加工方法、调解热处置惩罚古板工艺、流程内容优化等多个方面举行了刷新，，，，，，有用地解决了钛合金螺栓加工历程中折丝锥、排屑难题、内螺纹深度一致性差、工序内容疏散、生产周期长等问题，，，，，，提高了产品质量稳固性和生产效率，，，，，，缩短了加工周期，，，，，，具有优异的经济性。。。。。。。。

参考文献

[ 1]陈体康.加工钛合金内螺纹的丝锥优化设计[J].工具手艺,2007，，，，，，41（8）：67.

[ 2]张勇.小直径钛合金螺纹盲孔的攻丝要领[J].工具手艺，，，，，，2012（11）：70- 72.

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