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螺纹数控加工技术:小孔螺纹成型砂轮磨削加工

时间:2018-12-12 08:24来源:未知 作者:站长 点击:
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

  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。

  1)盘状成型砂轮1的直径为φ1.5mm,直径略小于M2螺纹底孔直径φ1.6mm。

  2)如图2所示,盘状成型砂轮1的轴面截型夹角取56°,即修形量α=4°。

  3)盘状成型砂轮1采用电镀金刚石磨料方式制备,磨料粒度:W10~W20。

  4)图3所示,为该成型砂轮的加工示意图,在加工出螺纹底孔φ1.6mm的基础上,采用螺旋铣磨加工,对零件小孔螺纹进行成形磨削加工。

  5)图4所示,4盘状成型砂轮,5螺纹公差带,6加工螺纹截型轮廓,7标准螺纹截型轮廓,8铝基复合材料。修形后的成型砂轮原理性误差明显减小,达到螺纹的设计精度要求。

  效果是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。

(责任编辑:站长)
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