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螺纹数控加工技术:小孔螺纹成型砂轮磨削加工技术

来源:博天堂官网 | 时间:2018-09-25

  随着生产与科技的发展,微电子、光电子、传感器技术和材料技术的日益进步,高 体积分数铝基复合材料、陶瓷、石英等硬脆材料,因耐磨性强、硬度高等优良性能在电子、光 学、仪器仪表、航空航天、国防及民用工业等诸多领域有着越来越广泛的作用,占据着越来 越重要的地位。

  在传统工艺中加工小孔螺纹时,一般采用丝锥攻丝加工。但是在加工诸如高体积 分数铝基复合材料、陶瓷、石英等硬脆材料零件螺纹孔时,丝锥磨损十分严重,导致轴向力 和扭矩过大,丝锥极易折断在工件材料里面,折断的部分丝锥难以取出,甚至导致昂贵的零 件报废。现有的生产中,为确保加工质量,一般每个小孔螺纹需要几把丝锥,采用手工攻丝 作业,花费 1~ 2个小时,不仅效率低下,而且浪费大量人力和资金。

  此外,有些硬脆材料(如 铝基复合材料)要求只能干加工,不能采用切削液,在这种情况下传统的丝锥几乎不能完成 小孔螺纹的加工任务。 为了解决上述难题,申请人提出了一种采用螺旋铣磨方式实现硬脆材料小孔螺纹 高效加工的方法,见图所示。然而用标准螺纹截形砂轮进行小孔螺纹的铣磨加工,理论上 将存在较大的原理性误差,而使该种工艺方法无法得到应用。

  成形磨削普通标准螺纹 M2 小孔螺纹砂轮,包括盘状成型砂轮 1 和砂轮杆 2。砂轮杆 2 的直径小于底孔直径,取 φ1mm,砂轮杆 2 的有效长度取 4mm, 刀柄 3 的直径为 φ3mm。盘状成型砂轮 1 采用电镀金刚石磨料方式制备,盘状成型砂轮 1、 砂轮杆 2 及刀柄 3 采用整体式结构,材料为硬质合金。

  采用标准螺纹截形砂轮进行小孔螺纹的铣磨加工,将存在 较大的原理性误差,通过对砂轮的截面形状修形设计,能够使产生的原理性误差控制在允 许的范围内。采用金刚石或 CBN 超硬磨料制备的小孔螺纹成形砂轮,因具有更高的耐磨性, 可以实现小孔螺纹的高效精密加工,加工质量好,砂轮寿命长。某些特殊硬脆材料零件(如 铝基复合材料零件)在加工时要求干加工,而传统的硬质合金或涂层丝锥在这种条件下几 乎很难完成小孔螺纹的加工,能够实现硬脆材料小孔螺纹的干加工。

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