鉬合金零件的螺紋車削加工

　　鉬合金的強(qiáng)度、硬度均較高，韌性差，性脆易折斷，可加工性差，但因其具有熔點(diǎn)高、密度低和熱脹系數(shù)小的特性，常用于制造航空和航天的各種高溫部件。兩種鉬合金零件分別為鉬螺釘和鉬螺栓，如附圖所示。毛坯來料為熱軋Ф16mm鉬合金鋼棒，加工中發(fā)現(xiàn)該材料密度低，表皮硬度非常高，應(yīng)為退火殘余硬度。表層以內(nèi)硬度仍然很高，韌性差，導(dǎo)熱慢。使用普通高速鋼或硬質(zhì)合金刀具加工非常困難。首先，刀具前、后刀面及刀尖磨損很快，加注切削液，使用常態(tài)下不同切削用量多次試驗(yàn)，均無法獲得滿意效果，一般外圓刀片加工不過4件就需更換;其次，零件在刀具稍有磨損時(shí)即出現(xiàn)掉渣缺陷，平端面、切斷及車螺紋時(shí)均出現(xiàn)掉渣現(xiàn)象。外圓加工及端面加工在精車刀保持鋒利情況下可基本滿足圖樣要求，但螺紋加工掉渣始終無法避免。

　　在實(shí)際加工中M6螺紋車制效果較差，加工中常發(fā)生螺紋段從收尾處折斷現(xiàn)象，無法避免。只有采用板牙加工。M12則采用數(shù)控車高速雙刀車螺紋，效果非常理想。

　　由于兩種零件均較長，因此實(shí)際加工中，一般把車螺紋工步放在車外圓→切斷→平總長加工完最后進(jìn)行。由于工藝文件中M6螺釘、M12螺栓均不允許留有中心孔，因此臥式車床加工中最后還需把中心孔平掉。數(shù)車加工中采用分段加工的辦法，不鉆一中心孔。分段加工Ф12mm外圓(M12大端直徑)→切斷;分段加工Ф6mm外圓(M6大端直徑)→車錐而→切斷。程序較為簡單，在此略去。需注意的是Ф6mm外圓尺寸加工至Ф5.85～Ф5.93mm時(shí)，明顯有利于套制螺紋。外圓大于Ф5.93mm則套制余量大，易發(fā)生螺紋掉渣、缺螺紋等牙型不完整現(xiàn)象。外圓小于Ф5.85mm則套絲時(shí)擠壓變形量有限，如機(jī)床尺寸發(fā)生波動(dòng)，易使M6螺紋大端尺寸接近極限或超差。另外切斷時(shí)，總長留量需大于1.5mm以上。以防切斷刀變鈍或排屑不暢擠壓，使零件根部錐面(螺釘)掉渣，在平完端面后也無法修復(fù)。亦即平完端面后零件仍有掉渣缺陷。

　　加工這兩種零件外圓及總長時(shí)，普通硬質(zhì)合金刀具的材料牌號(hào)選用YG6或YG8，磨制角度可參照不銹鋼半精加工刀具角度磨制，如有條件采用機(jī)夾刀加工、使用涂層刀具效果較好。涂層刀具一般分為物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)。與傳統(tǒng)硬質(zhì)合金刀具相比，涂層刀具強(qiáng)度、硬度、耐磨性有很大提高。對(duì)硬度55HRC以下材料可實(shí)行高速切削，在對(duì)該兩種零件外圓加工時(shí)(PVD)或(CVD)均可，使用(CVD)刀片略好。

　　切削用量：轉(zhuǎn)速600～900r/min。背吃刀量0.3～0.6mm。進(jìn)給量0.2～0.3mm/r。由于產(chǎn)生的切削熱很大，加工時(shí)使用以冷卻為主的水溶性切削液。

　　加工完外形及總長尺寸后，即要開始加工螺紋，在加工M6-6h螺紋時(shí)，卡盤定心須準(zhǔn)確。盡量不要使用板牙架，用套絲器加工較好，因材料硬、脆。板牙架夾持板牙的中心線與工件中心線稍有偏移，零件就極易折斷或掉渣。套絲器則可適當(dāng)補(bǔ)償二者中心線的偏差，套絲時(shí)采用以潤滑為主的切削油工業(yè)用豆油。

　　在加工M12-6h螺紋時(shí)，由于套絲加工時(shí)扭矩大，不易夾緊，導(dǎo)致工件打轉(zhuǎn)。更嚴(yán)重的是，由于材料的特殊性，螺紋會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重掉渣缺陷，牙型不完整。使用板牙無法加工出合格的產(chǎn)品。在臥式車床上使用螺紋刀車螺紋，采用高速鋼(W18Cr4V)刀具切削，使用低速(50r/min)加工，很快達(dá)到刀具磨損極限，切削效果也非常不理想。而在數(shù)車上采用硬質(zhì)合金YG8，YG6，YW1等焊接刀具及涂層刀具PVD，CVD使用1200r/min以下各轉(zhuǎn)速試驗(yàn)，效果也均不理想。

　　針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及材料特性，決定使用國際上新的加工理論——高速、快走、小吃刀切削法試驗(yàn)。針對(duì)材料特性及刀具磨損情況，車螺紋采用難度較大的高速(2100r/min)，雙刀分粗、精車法加工。經(jīng)過對(duì)螺紋加工指令格式的比較，首先淘汰了G34(變螺距螺紋指令)和G32(單一螺紋切削指令，進(jìn)退刀須另外指定，太繁瑣)，決定使用G92和G76編程分別試驗(yàn)。加工程序如下：

　　加工中，粗加工1號(hào)螺紋刀使用以冷卻為目的的水溶性切削液;精加工2號(hào)螺紋刀工作時(shí)使用以潤滑為目的的工業(yè)用豆油，用毛刷蘸抹。