【关键词】：钛合金；零件钳工；钻孔；攻丝工艺探讨
钛合金的特点是质量轻强度高，对比常规化的金属，钛合金得到了现代社会的关注。结合钛合金零件的使用特点，这种材料的摩擦系数大，且导热性差，加工的时候热量不容易散去，也容易产生刀具表面烧伤的问题，该问题在钳工钻孔和攻丝的时候较为常见，对此，其运行的加工难度大，本文针对钛合金的零件钳工钻孔和攻丝技术进行了研究分析，对于优化钳工钻孔技术提出了对应的优化措施建议，现将其分析阐述方如下。
的抗腐蚀性高，且耐热性好，因此
1.分析钛合金金属零件的使用特点
钛合金金属零件中，“壳体零件”较为常见，其属于零组件安装的重要部件之一，且其属于整个零件的重要受力设备，加工时候整个装置的钻孔和加工的攻丝的精度高，处理材料也多为钛合金。
2.分析钛合金的物理特点
钛合金具有比重小，强度高且热强度好的特定，结合热稳定性和抗腐蚀性的特点分析，其在运作中，可以不断减少产品的重量，提升整个装置的推重比和结构的抗热性能。因此主要在航天航空，石油产业中较为常见。对比传统的金属设备，钛合金的特点有①导热系数小，切削耐受温度不高，钛合金的导热系数是钛的二分之一，远低于铁和铝，可见，钛合金的切削温度低，温度控制要求低。②钛合金的切削变形系数小，且单位面积的切削力大，经过切刃处理后，也会向上翻卷，且刀具单位面积上承重的压力也比常规的钢材大得多。③化学活性问题，针对钛合金的温度特点，其在300℃高温下十分容易和刀具材料发生亲和性变化，产生较为明显的粘结问题。
3.基于钛合金的使用要求，分析其在钻工和攻丝方面的使用结果
钛合金的加工难度大，这是因为钛合金本身的力学性质，化学，物理等特性，提升整个钛合金金属工具的实用特性。一般而言，切削加工的过程中，钻头刀接触工件时候，整个刀尖和工件的接触面积也会有较大变化，且整个加工后的钛合金产品的钻头刀尖接触工件的时候，整个刀尖和工件的接触面积也会增大，严重时候也会造成磨损等问题。若钻头发生了加工困难以及磨损等问题，对应的钛合金化学活性较高，整个高温高压加工下，刀具也会产生一定的反应，十分容易形成熔覆的问题，不易排出切削杂物。
基于钛合金金属材料的攻丝处理中，也十分容易发生工艺障碍问题，针对小孔螺纹而言，其整个丝锥攻制处理存在一定的难度，一方面是因为钛合金的导热系数发生了问题，在整个攻丝加工处理中，对应的切削温度也会发生变化，切削也会发生粘刀的问题，且切削液也不容易达到切削区域，而加工表面也容易产生集中应力问题，整个钛合金外壳也容易发生硬脆反应，经过加工的螺纹表面质量差，而钛合金加工后的回弹问题大，整个孔壁经过挤压后也会发生反应，严重时也会将牙型面包住，直接将整个丝锥包裹，让其不能转动，让攻丝问题变大。
4.优化零件钻孔攻丝的措施建议
在钻孔过程中，选择了用钛合金加工的特殊高速钢钻头，钻头的芯部被加厚和耗尽。减小其长度的方法可增加刚度。在加工过程中，钻头在1-1.5 mm钻进后缩回刀片，然后重新穿刺刀片以改善散热，润滑条件并降低弹力。在此生产过程中，不允许钻孔在没有电源的情况下将刀头转入孔中，以防止工件硬化。实际加工中测得的孔径比孔的直径小大约0.1毫米。这是钛合金材料的特性之一，所以钻头孔可以使用比标准直径大约0.1毫米的钻头。需要在钻孔之前使用中心穿刺点孔，有两种方法可以通过触摸来提高处理效果，如下文所述。
4.1改善丝锥的结构
增加丝锥的刚性并减少与被加工材料的接触，该方法是使圆锥形芯变厚，减小切屑与攻丝面之间的摩擦并选择丝锥的攻角。对于8-10度，在加工过程中增加丝锥的角度，扩大切屑槽，减小切削刃的宽度适应接触面。另外，螺旋槽可以增加丝锥的锋利度，降低切削力并避免无需中断即可提高加工质量；有利于排屑，使钛屑可以沿螺旋槽排出在工件外部，避免切屑拥堵并改善加工条件；促进制冷剂进入切口切割面积，提高丝锥的冷却和润滑性能。在加工过程中使用了螺旋槽丝锥通过攻丝加工中心M3上的螺纹孔获得令人满意的结果。为了满足螺纹孔直径的公差，必须满足螺纹底孔设计的公差要求必需。
在满足螺纹精度要求的前提下，螺纹的下孔应加工得尽可能小。如果需要满足公差要求，可以扩径直径差。钛合金材料的穿孔需要一个比下孔直径大约0.1毫米的钻头来补偿回弹。也是必需的使用锋利的钻头在底孔上钻孔，以减少螺纹底孔的硬化表面。在加工中心接触螺纹孔时，需要一个浮动套筒来补偿主轴和进给之间的协调误差较差，建议在触摸前将底孔的末端倾斜，以提高触摸的准确性。可以选择较慢的速度以确保平滑切割（如图1所述）。
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4.2制冷剂的使用
攻丝和钻孔中使用的制冷剂相同。不建议使用氯气冷却。因为在切削过程中，切削液会在高温下分解以释放出氢，氢会被钛吸收之后，它会引起氢脆问题，同时氯会引起钛合金的高温应力开裂。表面钻孔时可以使用电解切削液。钻深孔时使用N32机械油和煤油。比率是3:l.5，还可以使用硫化切削液。用于钛合金加工的冷却液配方适用于长时间切削工具，提升使用寿命；建议使用低熔点金属及其合金（基于铅或锌，铜，锡和的合金镉合金）。此外，要求工具，附件或与钛合金的接触其他设备必须清洁且无灰尘。加工后的钛合金表面不允许残留铅，锌和钛。低熔点金属，例如铜，锡和镉。如果残留，请使用氢氟酸和硫酸亚铁溶液仔细清洁。在装卸干净的钛合金工件时，应避免被油脂和指印污染。为防止应力腐蚀，钛合金零件会断裂。
5.结语
综上所述，钛合金的金属特性好，但是其中具体的使用中也容易出现问题，笔者经过自己在实际生产中的研究,总结出了钛合金类零件钻孔和攻丝的加工方法。和比较合理的工艺参数,用我们总结出的工艺方法来指导生产是可行的。该工艺方法在以后的零件上也可以得到了广泛的应用。
【参考文献】
[1]刘天鹏, 赵娜. 钛合金零件钳工钻孔、攻丝工艺研究[J]. 中国科技纵横, 2014(23):71-71.
[2]张传胜. 试析钳工的钻孔技术[J]. 黑龙江科技信息, 2019(31):67.
[3]沈连水. 钳工实习中提高自由钻孔位置精度的几种方法[J]. 职业技术, 2019(02):40-41.
[4]黄师君. 钳工钻孔误差原因及其有效预防措施[J]. 科技展望, 2015, 25(33).
[5]管敏超. 提高中职学生钳工钻孔精度的方法[J]. 职业教育, 2017(14).
论文作者:宾和明
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：钛合金论文; 钻孔论文; 加工论文; 零件论文; 钳工论文; 丝锥论文; 钻头论文; 《科学与技术》2019年16期论文;