韩荣第 唐艳丽(哈尔滨工业大学)

　　摘 要

　　以修正齿丝锥的攻丝成形原理为理论基础， 利用I—DEAS,软件为开发平台， 建立了修正齿丝锥的结构模型并模拟了攻丝过程， 解决了修正齿丝锥设计的盲目性。通过攻丝试验证明： 与标准丝锥相比， 修正齿丝锥是解决高温合金 GH4169小孔攻丝更有效的工具。

　　关键词

　　修正齿丝锥， 成形原理， 仿真， 高温合金， 螺纹加工， 扭矩

　1　引 言

　　随着航天、 航空、 兵器等工业的发展， 一些零件要求用热强性与热稳定性好、 耐腐蚀的材料制造。如制造发动机涡轮盘、 叶片等重要零部件时常采用E0基变形高温合金GH4169(Ineonel1718)。该合金在705℃时仍有很高强度， 980℃时仍具有抗氧化能力。但这些材料的切削加工性很差： 若45钢 (正火) 的切削加工性K_v=1， 则Ni基高温合金的K_v仅为0.2左右。因此在这些材料上进行小孔攻丝极其困难。主要表现为攻丝扭矩大， 切削温度高， 切屑堵塞， 丝锥心部强度不足、 易崩齿甚至折断。近年来国内外研究结果表明， 在高强度钢、 高温合金和钛合金等难加工材料上攻制螺纹时， 用修正齿丝锥不仅可以提高丝锥使用寿命和生产率， 而且可提高螺纹表面质量，特别是将修正齿丝锥用于小孔攻丝更有普通丝锥无法比拟的优越性。笔者利用I—DEAS软件对修正齿丝锥攻丝的成形原理进行仿真， 并通过攻丝试验证明该种丝锥的优越性能。

　　2 修正齿丝锥的设计

　　2.1修正齿丝锥的攻丝原理

　　用标准丝锥加工螺纹属于成形法加工， 而修正齿丝锥的加工则属渐成法加工。从图1修正齿丝锥的攻丝原理可看出， 螺纹侧面不再由丝锥刀齿侧刃直接形成， 而是由刀齿侧刃点的轨迹形成。当用齿形角为55°的修正齿丝锥加工齿形角60°的标准螺纹时， 刀齿侧刃上只有每齿切削厚度部分与被切螺纹侧面接触， 侧刃其余部分均与螺纹侧面有足够的侧隙角， 从而减小了丝锥非工作面与加工螺纹侧面间的接触面积 (与标准丝锥相比， 平均减小70% ， 从而减小了摩擦和丝锥磨损， 攻丝扭矩减小， 同时该侧隙角也有利于冷却润滑液渗入切削区， 改善了丝锥的工作条件， 延长了丝锥的切削寿命。

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