铸铁攻丝专用高性能丝锥的切削性能研究

摘要

铸铁具有抗压强度高、硬度高、耐磨性好、熔点低易于铸造的特点,因此它常用来制造发动机缸体、泵体、阀体、机床床身、导轨、齿轮等零部件,这些零部件上有相当多的螺纹孔需要用进行内螺纹攻丝加工,如一台汽车发动机需要加工超过40个螺纹孔。铸铁的切削加工特点是切削冲击大、刀具易崩刃、刀具磨粒磨损严重,特别是铸铁的攻丝加工耗费大量的时间和成本,因此提高铸铁攻丝加工的效率、提高刀具寿命对整体生产效率的提高意义重大。
　　 攻丝是一个高速、大切削力、大应变率、高频振动的材料失效过程,从机床特性、加工方式,到工件材料性质、刀具材料和几何角度等等,影响因素众多。本文针对高性能的攻丝刀具——硬质合金丝锥,针对两种常见的铸铁材料——灰口铸铁和球墨铸铁,进行了系统的切削实验。分别从切削力、切削振动、切削温度、加工表面质量、失效形式等方面,对不同刀具材料和不同设计槽型的丝锥的切削性能和失效机理做出了对比分析和基于实验结果的合理判断,并且给出了不同工件材料、不同几何结构刀具、不同刀具材料的丝锥在不同加工方式下的优化切削用量。