钛合金的攻丝扭矩以及丝锥的研究

李鑫

摘 要：钛合金是一种具有比重小、强度高、耐腐蚀和耐热等特性的金属材料。本文主要针对钛合金攻丝过程中的扭矩和丝锥进行分析，对实际的加工具有很强的参考价值。

关键词：钛合金；攻丝；扭矩；丝锥

1 概要

钛合金是高强度耐热合金，它的切削加工性很差，螺孔攻丝就更为困难。它的工艺特点是被加工出的新生表面有很高的化学活性，很容易和氧、碳、氮生成一层坚硬的化合物，这是一层深度大的冷作硬化层；它又很容易和丝锥表面结合成牢固的金属化合物，使丝锥产生粘接磨损。攻丝时，冷却、润滑和排屑条件比其它切削加工更差一些。如果用一般碳钢丝锥加工，切屑厚度薄，切削在强度和硬度都高的冷作硬化层内进行，有时丝锥只攻4-5个螺孔，切削刃后面就被磨钝或产生崩刃和折断。而且切屑和孔壁、丝锥之间发生强烈的摩擦，有尖锐的吱叫声，加工粗糙度差，所以钛合金攻丝是一道困难的加工工序。

2 钛合金的攻丝

2.1 钛合金切削特点

钛合金是一种难切削材料，切削过程中切削层变形小。由于钛合金的塑性低并且钛的化学活泼性高，在高切削温度下化学亲和性很强，容易与大气中的氧、氮等元素化合，从而使脆性提高，切削变形小。此外，钛合金在切削过程中切削温度高。钛合金导热性很差，导热系数只相当于45号钢的1/5-1/7。切削热不容易散出，主要集中在切削区和切削刃附近的较小范围内。切削过程中产生的塑性变形，在高的切削温度下，使得钛很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮，而产生冷硬现象。……