解决高比重合金零件小螺纹攻螺纹技术难题

（ １ ）切 削 阻 力 大 。 由于 钨 基 高 比重 合金 中 的 高 密 度组 织 一一 钨 相 几 乎 不 发生 塑 性 剪切 变 形 ，造 成 切 削 阻力 太大 ， 刀具 磨损 严 重 。 （ ２ ）加 工 过 程 中 产 生 冷 作 硬 化 ，进 一 步 增 加 切 削 阻 力和 加 剧 刀具 磨 损 。钨 基高 比重 合金 在 切 削 过 程 中 ，加 工 表 面 层 产 生 变 形 使 晶体 间 产 生 剪 切 滑 移 ，品格 严 重 扭 曲 ，引起 已加 工表 面 的 强度 和 硬
料 采 用 粉 末 冶 金 方 法 制 得 ，通 过 烧 结 使 合 金 质 地 致密 ，强度可达 １ ２ ０ ０ ＭＰａ ，抗拉强度 可达７ ０ ０～ １ ０ ０ ０ ＭＰ ａ ，其 切 削性 能 很 差 且 无 法 进 行 热 处 理 软 化退 火 ，属 于难 加 工材 料 。
产 效率 。
修 磨 头锥 大 径 、校 准 部 分 及几 何 角度 。 由于 头 锥 去 除 内螺 纹绝 大 部 分材 料 ，头 锥 攻螺 纹 时 遇到 丝锥 折 断 、卡 死等 现 象 最为 明显 ，因此需 修 磨头 锥 尺 寸 肢 角度 。将头 锥 的 大径 减 小 ，使 丝 锥 齿高 减小 到 原 高 度的 １ ／ ２ ～２ ／ ３ ；同时 ，将大 径每 个齿 的后 角 由０ 。 加 大到８ 。 ～１ ０ 。 ，将切 削锥 角 由６ 。修 磨 为 ｌ ５ 。 ～２ ０ 。 ， 将丝锥 校 准部 分的 倒锥 由１ ０ ０： ０ ． １ 修磨 为 １ ０ ０： ０ ． ５ 。
加 工成 本 高 、加 工 质量 不 能 得 到 有效 的 保 证 ，尤 其 在 加 工 Ｍ３ 以 下 小 螺 纹 时 ，难 度 更 大 。本 文 结 合 我
产几 乎 无法 继 续 。 钨 基 高 比 重 合 金 是 以 钨 为 基 体 并 添 加 有 Ｎｉ 、 Ｆ ｅ 、Ｃｏ 、Ｍｏ 、Ｃ ｒ 等 元 素 组 成 的 高 密 度 合 金 ，材
通 过 采 取 上 述 措 施 减 少 了 丝 锥 后 面 与 已加 工表 面 接 触 面 积 ， 可使 攻 螺 纹 转 矩 减 小 ４ ５ ％ ，保 证 头 锥 顺 利 攻 人 ，去 除
２ ． 解决技术难题的主要措施
（ １ ）优 化 相 关 工 序 加 工 参 数 ，减 少 加 工 硬 化 ，降低 攻 螺纹 阻力 。 经过 对 零件 生 产 工序 过 程 分 析 发 现 ：螺 纹 底 孔的 钻 削加 工 和攻 螺 纹切 削速 度过 高 是 造成 已加 工表 面 的加 工 硬 化 的主 要 原 因 ，使 得
图１ 零件结构示意图
针 对 如 上 所述 的原 因分 析 ，应从 丝锥 的 刀具 材
参磊 ｒ冷 加 工
脚
４ ห้องสมุดไป่ตู้
ｃ ｉ ｎ
料 、相关工序优化、丝锥几何角度的修磨 、加工参
数和 攻 螺 纹润 滑 等 方面 进 行 优化 和 改进 ，以 解 决钨 基高 比重 合 金零 件 小螺 纹 攻 螺纹 加 工难 题 ，提 高生
后续 工序 加 工切 削 阻力 明显 增 大 。
为尽 量 减 少螺 纹 底 孔 的加 工 硬 化给 攻 螺 纹 工 序 带 来 的切 削 力大 的问题 ，建 议 由数 控 加 工 中心 采 用
稳定的低速度并保持充足的切削液来完成螺纹底孔
基高 比 重 合 金切 削 过 程 中产 生 冷 作硬 化 的 另 一重 要
原因。
（ ３ ）钨 基 高 比 重 合 金 在 攻 螺 纹 时 丝 锥 易 被 卡 死 ，是 由于 钨基 高 比重 合 金材 料 组 织非 常 致 密 、弹 性 模 量 太 小 ，需 克 服 的切 削抗 力 太 大 ， 已加 工螺 纹 表 面 会 在 丝 锥 齿侧 后 面 以 及齿 顶 后 面 产生 很 大 的法 向夹 紧 力 ，从而 造 成 丝 锥 攻入 零 件 一 定深 度 后 产生 卡死 现 象 。
度 明显 提高 ，加 工 螺纹 底 孔 和 攻螺 纹 时 采 用 的切 削
１ ． 加 工钨 基高 比 重合金 零 件小 螺纹 时遇 到的
难题及 其原 因分析
在钳 工手 工加 工Ｍ２ 螺纹时 （ 见 图１ ） ，遇 到 丝 锥 崩 齿 或折 断 、丝 锥 后 刀面 磨 损 过 快等 现 象 ，在 丝
锥攻入零件深度３ ｍｍ以上时发生被卡死现象 ，丝锥
无 法 继 续攻 入 ，退 出也 非 常 困难 。上述 困难 使 得 生
速 度 越 高 ，材 料 的 变形 速 度 越 快 ，产 生 的切 削温 度
＠
２ ×Ｍ２ 深３ ５
越 高 硬 化程 度越 严 重 ；钨 基 高 比 重合 金 在加 工过 程 中在 切 削热 的作 用 下 已加 工 表 面 会与 空 气 中 的氧 、 氢 、氮 结 合 ，产 生 一 层很 硬 的 金 属化 合 物 ，这 是 钨
所 的科 研 生 产 实 例 ，通 过 对 钨 基 高 比重 合 金 切 削加 工性 进 行 分 析 ，经 多次 试 验 ，总 结 出高 比重 合 金零
造 成 丝 锥 崩 齿 、折 断 、丝 锥 后 刀面 磨 损 过快 主
要 原 因是 ：
件小螺纹攻螺纹的技术措施 ，并在生产 中得到成功
运 用 ，效 果 明 显 。
解决高比重合金零件小螺纹攻螺纹 技术难题
中国工程 物理研 究院 电子 工程研 究所 （ 四川绵 阳 ６ ２ １ ９ ０ ０ ） 党洪生 张建敏
钨 基 高 比 重 合 金具 有 较 高 的 材料 密 度 、 强度 、 较 好 的 韧 性 、优 良的耐 腐 蚀性 和 焊 接 性 能 等一 系列 特 点 ，在 科 研 生 产 中得 到 越 来越 广 泛 地 运 用 。但 该 材 料 切 削性 能 较 差 使得 在 加 工过 程 中加 工 周 期长 、