首先我们需要把深孔定义,为什么螺纹磨床深孔需要特殊的考虑。在切削中,孔深大于3倍孔径的统称为深孔。深孔意味着攻丝深度大于丝攻直径1.5位以上。假如用一支直径为1/4″的丝攻加工深度为3/8″的螺纹时,统称为深孔加工。
深孔螺纹加工,意味着刀具与工件之间需长时间的接触。同时,在加工过程中会产生更多的切削热和更大的切削力。因此在特殊材料(如铜铝,钛金属类零件)的小深孔中进行攻丝容易产生刀具破损及螺纹的不一致。为解决这个问题,有两种方案可以采用:
(1)增大攻丝前孔的直径;
(2)使用专用深孔攻丝设计的丝攻。
在深孔加工中,允许在孔壁上只攻出螺纹全高的50%。这一点在对特殊材料及难加工材料的小孔攻丝时尤其重要。因为尽管由于孔壁上螺纹高度的减少导致螺纹接触率下降,但由于螺纹长度的增加,因此仍可保持螺纹可靠的连接。
螺纹磨床螺纹底孔的直径增加主要取决于所要求的螺纹接触率和每英寸的螺纹头数。根据上述,利用公式可计算出正确的螺纹底孔直径。由于钛金属零件难加工,因此需要对切削参数和刀具几何尺寸做充分考虑。由于钛合金具有大的弹性和变形率,因此需要采有相对较小的切削速度。在加工钛合金零件的小孔时,推荐采用的圆周切削速度为10~14英寸/分。我们不推荐采用更小的速度,因为那样会导致工件的冷作硬化。另外,也需注意刀具破损而导致切削热。
在深孔攻丝时,需减少长柄丝攻槽数,尽量使每个槽的容屑空间增大。这样,当螺旋丝攻退刀时,可以带走更多的铁屑,减小由于铁屑堵塞而造成刀具破损。但另一方面,丝锥容屑槽的加大使得芯部直径减小,因此,丝攻强度受到影响。所以这也会影响切削速度。另外,螺旋槽丝攻比直槽丝攻更易排屑。小前角可提高切削刃强度,从而增加刀具寿命;而大前角有利于切削长切屑的金属。因此在对钛合金加工时,需综合考虑这两个方面的因素,选用合适的前角。
大后角可以减小刀具和切屑之间的摩擦。因此有时要求丝攻后角为40°。在加工钛金属时,在丝攻上磨出大的后角,有利于排屑。另外,全磨制丝攻和刃背铲磨的丝攻也有利于攻丝。螺纹加工的要点需要合适的螺纹底孔。螺纹底孔稍大能有效降低攻丝过程中产生的切削热和切削力。但它也会减小螺纹的接触率。