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钨铜合金小零件机加工工艺

来源:广东赫达金属材料有限公司   发布时间:2021-03-19   点击量:242

钨铜合金目前机加工艺缺陷

       钨铜合金既具有钨的高强度、高硬度、低膨胀系数等特性,又具有铜的高塑性、良好的导电导热性等特性,导致零件加工难度大,废品率高、刀具浪费大等问题。如图1所示,零件加工时丝锥折断率高,磨损快,成品检验经常出现零件大比率不合格的现象。不合格原因主要是外圆圆柱面带有锥度,零件的小直径内螺纹(M3及M3以下)塞规不合格,不仅导致整批零件需要返修,且零件极易出现废品。因此,亟需对该材料的加工工艺方法、切削参数以及零件的加工尺寸进行重新设计和改进

       

钨铜合金工艺分析及改进

        原有工艺路线是夹持棒料直接成型,工艺路线不合理,工艺参数选择不当,导致零件外圆柱面重复出现锥度。钨铜合金材料毛胚为不规则圆棒,车削加工时易发生窜动,造成外圆柱面加工过程中产生锥度;钨铜合金材料的性质比较特殊,如采用的刀具、刀具的切削方法和切削参数不正确,外圆柱面加工过程中也会产生锥度;钨铜合金材料切削时,刀尖和零件上会产生比较高的温度,如不及时冷却,也将导致外圆柱面加工过程中产生锥度为避免外圆柱面加工时重复产生锥度,需对该零件加工切削参数和工艺方法进行调整。调整后的工艺路线和参数如下:①增加毛胚棒料粗加工工序保证棒料公差等级在H7以内;②加工零件时,先选择好刀具,分半精加工和精加工。半精加工编程时,刀具应按斜线方式运动,以有效避免切削时因反复锤击刀片相同部位(见图2)而造成刀片刀尖快速磨损。由于被加工零件直径较小,需保证1.5圆柱前端0.1的尖部,切削参数选择不当会导致零件头部折断,造成零件报废。

         根据零件材料、尺寸精度、表面粗糙度的要求,以表面粗糙度计算公式Ra=50f2/rε(f为进给量,rε为刀尖圆弧半径)的计算值为基础,结合刀具手册上推荐的切削参数值和钨铜合金材料特性,确定刀具的切削参数,避免锥度的产生。根据钨铜合金材料特性,冷却液采用水溶剂极压切削液。冷却液的比热大,能迅速带走零件和切屑上的热量,外冷时应使切削液对准刀尖部位,使加工部位得到快速和充分冷却,减小切削热对刀片刀尖的影响,避免产生锥度,延长刀具使用寿命。

         

钨铜合金螺纹加工不合格

          攻丝时丝锥易磨损和折断是螺纹加工不合格的主要原因,而丝锥易磨损和折断的主要因素有:

         1、由于钨铜合金的加工特性,易造成丝锥磨损较快,导致小直径内螺纹(M3及M3以下)中径不合格,螺纹T塞规不能旋入到位,若持续加工,丝锥易折断;

         2、使用丝锥加工盲孔时,钻孔深度没有达到螺纹的有效深度,导致丝锥折断;

         3、使用丝锥加工钨铜合金盲孔时形成短屑,由于螺纹底径较小,容屑空间有限,如不及时清理,会造成堵塞,导致丝锥折断。解决丝锥易磨损和折断问题的措施:

            a、攻丝时应尽量选择刚性好、带涂层的丝锥,即将原来使用的高速钢无涂层螺旋丝锥更换为蒸汽回火物理涂层含钴高速钢直槽丝锥,通过手工磨制的方法,增大该丝锥铲背和前角,使丝锥刀刃厚度较薄,可有效增加丝锥的刚性和锋利程度;

            b、使用丝锥加工盲孔时,钻孔深度一定要比螺纹深1-2个螺距,以防止丝锥碰到孔的底部;

            C、攻丝时应及时清理切屑,避免造成螺纹底孔堵塞。螺纹底径尺寸的选择是影响螺纹能否合格的重要因素。通过查询国家标准直接获得螺纹底径尺寸,攻丝完成后,螺纹底径会变小,导致螺纹不合格,且丝锥易被“抱”死在螺纹底孔内。如图3所示,对底径尺寸进行重新选择。计算时,使用外螺纹的实际外径尺寸,获得的螺纹底径尺寸更加准确。嵌合率=(外螺纹大径的基本尺寸-底孔径/2×标准牙型高度)×100螺纹底径=d-2×(0.541266p)×(嵌合率/100)式中,d为外螺纹大径;p为螺距。


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