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ASP2030材料絲錐的比較試驗(yàn)

2025年04月08日 16:03:03      來(lái)源：東莞市速博特五金科技有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量：9

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ASP2030材料絲錐的比較試驗(yàn)


一、前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高溫合金、耐熱合金等難加工材料的使用日益增多，這些材料的切削加工也越來(lái)越成為人們關(guān)注的課題。由于這些材料的固有特性及攻絲加工系封閉式切削等特點(diǎn)，使得用在難加工材料上切削內(nèi)螺紋更加困難。人們力圖在絲錐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新，如設(shè)計(jì)跳牙絲錐、修正牙絲錐、鏟2/3齒型絲錐等；同時(shí)，也在不斷尋求新的材料，以解決難加工材料的攻絲問(wèn)題。

是一種含鈷的高合金高速鋼，合金成分、供貨狀態(tài)及淬火硬度情況見(jiàn)表1。為探討該材料制作絲錐的工藝過(guò)程及制成絲錐的使用性能，我們對(duì)ASP2030、M2、M42三種材料絲錐進(jìn)行了比較試驗(yàn)。


表1 ASP2030材料情況
成份
(%)		CCrMoWVCo
1.284.25.06.43.18.5
標(biāo)準(zhǔn)SS2726
硬度供貨狀態(tài)軟化退火300HBmax
拉制320HBmax
淬火狀態(tài)66～68HRC(刃具)


二、試驗(yàn)過(guò)程

1. 試制絲錐螺紋規(guī)格為M8，絲錐帶后引導(dǎo)，主要設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)及技術(shù)條件如圖1所示。


切削錐體鏟后角dp=8°～10°
螺紋全長(zhǎng)鏟倒錐0.05
螺紋全長(zhǎng)鏟2/3型面0.06～0.10
其余技術(shù)條件按HB3671－86

2. 試制絲錐數(shù)量：ASP2030與M2材料各5件，M42材料2件。制作前在絲錐毛坯桿部位置作出明顯標(biāo)志后一批加工完成，這樣便于比較材料的一般加工性能。
3. 取2件ASP2030絲錐進(jìn)行粗滾螺紋后再進(jìn)行磨螺紋工序，對(duì)其余3件同材料絲錐進(jìn)行外磨刀齒外徑后直接磨螺紋，以試驗(yàn)材料的可滾性及可磨削性。
4. 取ASP2030材料料頭5件進(jìn)行絲錐沖尾方加工，以試驗(yàn)材料的可沖方性。
5. 三種材料絲錐鉸削性能比較：

被加工材料：K403(精鑄)，硬度42～45HRC；
加工螺紋：M8-5H，底孔尺寸6.647+0.2120mm；
試攻方式：帶后引導(dǎo)手攻(使用潤(rùn)滑劑)。

三、試驗(yàn)結(jié)果及分析

一般加工性能比較

對(duì)車(chē)加工光潔度及車(chē)削力的測(cè)量表明，ASP2030明顯優(yōu)于M2及42，這主要是由ASP2030材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。磨加工性能，包括螺紋磨加工性能，三種材料大體相當(dāng)。銑加工性能方面，ASP2030明顯差于M2及M42，尤其在銑絲錐溝槽時(shí)，ASP2030的銑削抗力很大，粘刀嚴(yán)重。

螺紋的可滾性

ASP2030材料螺紋的可滾性與M2及M42相當(dāng)，但如采用粗滾螺紋工序，則將影響ASP2030材料優(yōu)良性能的發(fā)揮。

材料的可沖方性

在試驗(yàn)中，5件ASP2030絲錐試沖尾方全部嚴(yán)重裂紋，這也是由該材料組織的非纖維性造成的。因此，用ASP2030制作絲錐時(shí)，不能采取沖尾方工藝。

絲錐試鉸對(duì)比情況

絲錐試鉸對(duì)比情況見(jiàn)表2。絲錐的使用壽命主要取決于切削錐中部的磨損情況及崩刃程度，而絲錐的崩刃，除與刀具材料本身及材料熱處理情況直接相關(guān)外，還與絲錐的磨損情況有關(guān)。絲錐切削錐先行齒的磨損，增加了后行齒的切削載荷，從而產(chǎn)生崩刃，磨損和崩刃主要發(fā)生在切削錐的中部。這是由于切削錐前端齒部分主要起引導(dǎo)作用，切削載荷較?。磺邢麇F后端齒部分主要是牙尖參與切削，因而切削載荷也較小。

表2 絲錐對(duì)比試鉸情況

絲錐編號(hào)材料及硬度絲錐螺紋
加工工序		攻絲件數(shù)絲錐磨損情況絲錐崩刃情況絲錐尺寸變化
攻前M攻后M
A1ASP2030
67HRC		直接磨
螺紋		13第5～7扣后角面輕微磨損無(wú)明顯崩刃8.3328.333
A216第5～7扣后角面輕微磨損無(wú)明顯崩刃8.3308.323
A38第6～7扣后角面輕微磨損無(wú)明顯崩刃8.3288.342
A4粗滾螺紋
+磨螺紋		2第4～9扣后角面嚴(yán)重磨損對(duì)面齒瓣第9扣前角面嚴(yán)重崩刃8.3228.346
A55第4～11扣后角面嚴(yán)重磨損相鄰齒瓣第8，9扣前角面嚴(yán)重崩刃8.3258.332
B1M2
65.5HRC		粗滾螺紋
+磨螺紋		1第10～13扣后角面嚴(yán)重磨損一齒瓣第12扣前角面明顯崩刃－－
B23第3～8扣后角面嚴(yán)重磨損無(wú)明顯崩刃－－
B36第3～8扣后角面嚴(yán)重磨損一齒瓣第8扣前角面嚴(yán)重崩刃－－
B40第11～13扣后角面嚴(yán)重磨損無(wú)明顯崩刃－－
B51第7～10扣后角面嚴(yán)重磨損一齒瓣第9扣前角面明顯崩刃－－
C1M42
67HRC		粗滾螺紋
+磨螺紋		21第4～5扣后角面極輕微磨損相鄰齒瓣第5、6扣前角面嚴(yán)重崩刃8.3258．332
C222第4～6扣后角面極輕微磨損相鄰齒瓣第6、8扣前角面嚴(yán)重崩刃8.3238.325


由表2可知，ASP2030絲錐的耐磨性明顯優(yōu)于M2絲錐，但不及M42，故其使用壽命也明顯高于M2絲錐而低于M42絲錐。從表2中還可看到，當(dāng)采用粗滾螺紋后再磨螺紋的工藝路線(xiàn)時(shí)，ASP2030材料的優(yōu)良性能得不到體現(xiàn)和發(fā)揮。這也是由該材料的粉末性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成的。在粗滾螺紋時(shí)，由于擠壓變形作用，破壞了材料的表面特性，甚至還有可能在已滾好的螺紋表面留下微小的裂紋，從而影響材料的切削性能和絲錐的使用壽命。因此，用ASP2030材料制作絲錐時(shí)，不宜采用粗滾螺紋工藝，而應(yīng)采取直接磨制螺紋的方式加工。

ASP2030絲錐的使用壽命不及M42絲錐，除上述原因外，還由于該材料的耐磨性及材料本身的粉末冶金結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使絲錐崩刃后自礪性不如M42。通過(guò)儀器觀察，絲錐崩刃情況如圖2所示。

a. C1號(hào)絲錐崩刃情況 b.A5號(hào)絲錐崩刃情況
圖2 絲錐崩刃情況

在表2中還可看到，絲錐攻絲前后，其中徑尺寸發(fā)生了變化，普遍存在中徑尺寸增大的趨勢(shì)。這是由于絲錐在切削過(guò)程中，一方面存在中徑磨損，另一方面又存在被加工材料在絲錐螺紋牙型上的粘附及粘附層剝落的過(guò)程。圖3所示是在儀器上觀察到的粘附層狀態(tài)。四、結(jié)束語(yǔ)

在耐熱合金、高溫合金等難加工材料的攻絲加工中，ASP2030<是一種很有實(shí)用價(jià)值的絲錐材料。但是，該材料絲錐不能采取沖尾方工藝，而應(yīng)采取銑尾方或磨尾方工藝。另外，ASP2030也不適宜粗滾螺紋，而應(yīng)采取直接磨螺紋的加工方式。

                                                                             本文章是由：中國(guó)絲錐定制專(zhuān)家-SUPERTAP 提供

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