王玉皓,苏国胜*,李 尧,张祯滢,王宝林

1.齐鲁工业大学(山东省科学院) 机械与汽车工程学院,济南 250353 2.济南二机床集团有限公司,济南 250353 3.山东省电子信息产品检验院,济南 250353

钛合金密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀抗疲劳、具有良好的高温性能和焊接性能,应用领域已涉足航空航天行业,大幅减轻了航天结构的重量并提高了这些结构的安全可靠性[1-2]。而钛合金属于难切削材料,特别是对钛合金的小孔攻螺纹十分困难。攻丝和其他加工操作(如铣削或车削)相比,丝锥在攻丝过程中受力不均匀、受力复杂,扭矩不稳定[3],往往会因为攻丝扭矩超过丝锥的强度极限而导致丝锥折断,而高扭矩的形成归因于刀具与材料之间产生的摩擦阻力[4],为了减小钛合金小孔螺纹攻丝时丝锥断裂可能性,需要深入探索钛合金零件小螺纹攻丝工艺。

目前小直径螺纹孔的加工逐渐由切削方式加工向挤压加工转变。挤压丝锥通过挤压形成螺纹孔,由于在挤压成形过程中金属纤维并未被切断,属于无屑加工,故而成形的螺纹孔有合理的流线分布,更好的机械性能,更大的承载能力[5-6]。王光书等[7]提出改进螺纹底孔直径和配置适当的切削液是提升钛合金小螺纹攻丝效率的关键。菅悦等[8]基于切削—挤压复合理论基础,探究了一种新型加工内螺纹的刀具—新型劈挤压丝锥,能够减小锥齿和被加工材料的摩擦面积。张明等[9]将挤压丝锥螺纹牙型设计成圆顶圆底形状,通过去除挤压锥前端不完整齿和增加表面抛光处理等工艺方法提高了丝锥的使用寿命。……