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航空航天行业注重螺纹零件专用滚丝轮的设计

文章出处:亚博全站APP官网登录发表时间:2013年08月30日

   由于航空航天领域的零件一般采用热强度高、热稳定性好、抗腐蚀性强的高温合金、钛及其合金、不锈钢等材料。这些材料的显着特点是比强度高、热强性好、耐蚀性能好、化学活性大、导热性能差、弹性模量小,都属于难加工材料,滚丝轮的切削加工特点为变形系数小、切削变形大、加工硬化倾向大、切削力大、切削温度高、刀具易磨损、表面质量和精度不易保证。航空航天零件的连接形式多种多样,螺纹是其中重要的一种连接形式。常用的螺纹连接广泛使用的是MJ加强螺纹,要求外螺纹工件牙底为加大圆弧的加强螺纹,而且经淬火后滚压螺纹,采用这样的螺纹可以得到较高的螺栓机械性能。

  2.滚丝轮的设计

  (1) 刀具材料。首先应选用性能良好的刀具材料。W6Mo5Cr4V2具有良好的硬性和韧性,淬火后表面硬度可达HRC64~66,是一种广泛应用的含钼低钨高速工具钢。W6Mo5Cr4V2Al(501)是一种含铝的超硬高速钢,在600℃时的高温硬度也达到HR C54,保留较高的强度和韧性,具有优良的切削性能,在多数场合其切削性能与M42钢相同,应用较广。加工钛合金、高温合金MJ外螺纹,选用W6Mo5Cr4V2Al(501) 较好,硬度控制在HRC65~67,既能有效满足工件要求,又可保证滚丝轮具有较好的寿命。

  (2) 滚丝轮的外形结构。常用滚丝机主轴有:φ45、φ54、φ75、φ80及部分特殊直径主轴,由滚丝机型号选取滚丝轮的直径范围,确定具体螺纹头数,厚度可根据零件螺纹部分长度制成单边或双边使用。

  滚丝轮的设计及使用要点

  1 、钛合金、高温合金MJ外螺纹特点

  (1) 零件材料通常为难加工材料,如钛合金和高温合金。

  (2) 螺纹与普通螺纹唯一的区别是外螺纹采用了大圆弧牙底,牙底为连续、光滑的曲线,曲线上圆弧的半径最大为0.18P.

  (3) 螺纹精度要求较高,公差带选用普通螺纹4h6h、4g6g,在中径公差范围内,螺距误差、半角误差、圆度误差、锥度误差以及其他任何影响螺纹形状的误差所对应的中径当量总和,不得超出中径公差之半。螺距极限偏差ΔP =0.4Td2/1.7321,半角极限偏差Δa/2= arctan(0.3Td2/1.125P)。

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