36、螺纹攻丝工艺稳定性及 TiN - WS₂ 复合涂层研究

螺纹攻丝工艺稳定性及 TiN - WS₂ 复合涂层研究

1. 螺纹攻丝工艺改进

在螺纹攻丝过程中，向有效工作区域供应金属加工液（MWF）对于提高工艺稳定性和刀具寿命至关重要。有专利设计了一种攻丝工具，冷却液从轴向冷却通道流出，并在分流元件处径向向外分流，为加工盲孔和通孔提供了合适的 MWF 供应。

基于此专利和相关标准，设计了用于改进冷却液供应的攻丝工具，并通过有限元法（FEM）和计算流体动力学（CFD）模拟对工具进行评估。

1.1 实验设置

• 预实验 ：在水平铣床上使用 M6 碳化钨攻丝工具对亚共晶 Al - Si 合金进行螺纹攻丝预实验。实验参数为恒定进给率 1 mm/rev，切削速度 49 m/min。使用刚性夹紧卡盘避免进给力效果的阻尼，通过压电测力计测量进给力（Fz）和前后扭矩（Mz）。
• 流量测量 ：对内部供应直径为 1 mm 的攻丝工具进行流量测量，泵压力调至 30 bar 时，测得的平均流量信号约为 1.66 L/min。
• 不同泵容量加工测试 ：使用传统的内部冷却液供应攻丝工具，设置不同的泵容量（20、40 和 80 bar）进行加工测试，重点关注切屑形成过程以及切屑尺寸与流量的关系。不同泵容量对应的平均流量分别为 1.19、1.91 和 2.65 L/min。实验中观察到的切屑类型主要为不连续切屑，在无 MWF 供应时还出现了螺旋 - 螺旋切屑。

泵压力（bar）