專利名稱：一種磨削硬脆材料小孔螺紋成型砂輪的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械制造技術領域，涉及的是一種機械制造的刀具，尤其涉及的是一種適用于在機床上采用螺旋成形磨削方式加工硬脆材料小孔螺紋的超硬磨料成型砂輪。
背景技術：
隨著生產與科技的發展，微電子、光電子、傳感器技術和材料技術的日益進步，高體積分數鋁基復合材料、陶瓷、石英等硬脆材料，因耐磨性強、硬度高等優良性能在電子、光學、儀器儀表、航空航天、國防及民用工業等諸多領域有著越來越廣泛的作用，占據著越來越重要的地位。在傳統工藝中加工小孔螺紋時，一般采用絲錐攻絲加工。但是在加工諸如高體積分數鋁基復合材料、陶瓷、石英等硬脆材料零件螺紋孔時，絲錐磨損十分嚴重，導致軸向力和扭矩過大，絲錐極易折斷在工件材料里面，折斷的部分絲錐難以取出，甚至導致昂貴的零件報廢。現有的生產中，為確保加工質量，一般每個小孔螺紋需要幾把絲錐，采用手工攻絲作業，花費I 2個小時，不僅效率低下，而且浪費大量人力和資金。此外，有些硬脆材料(如鋁基復合材料)要求只能干加工，不能采用切削液，在這種情況下傳統的絲錐幾乎不能完成小孔螺紋的加工任務。為了解決上述難題，申請人提出了一種采用螺旋銑磨方式實現硬脆材料小孔螺紋高效加工的方法，見圖3所示。然而用標準螺紋截形砂輪進行小孔螺紋的銑磨加工，理論上將存在較大的原理性誤差，而使該種工藝方法無法得到應用。
發明內容
本發明的目的是提供了一種適用于螺旋銑磨硬脆材料小孔螺紋用超硬磨料盤狀成形砂輪。砂輪的截面形狀通過修形設計，使之原理性誤差控制在允許的范圍內，因而能夠用于硬脆材料小孔螺紋的高速、高效精密加工。本發明是通過以下技術方案實現的，包括超硬磨料盤狀成型砂輪頭和砂輪桿兩部分，其中盤狀成型砂輪的軸向截形是在標準螺紋牙型角α。基礎上經過修形一個微小角度α后的一個梯形截面，以消減成形磨削螺紋時產生的原理性誤差。所述的盤狀成型磨削砂輪修形量α為基于螺紋截形誤差公式(I)確定的修形量。調節參數α，可以減小螺紋截形誤差值。當磨削刀盤直徑一定時，最小誤差Smin對應的α，即為修形誤差量a。一般情況下，修形誤差量α范圍α =0.5° 6°。
權利要求
1.一種磨削硬脆材料小孔螺紋成型砂輪，包括盤狀成形砂輪頭工作部分的軸向截形為在標準螺紋牙型角a ^基礎上經過修形后的一個梯形截面，砂輪直徑為Ds，砂輪桿直徑為dQ，其特征是a)所述的盤狀成型砂輪梯形截面，是在標準螺紋牙型角α ο基礎上修形一個微小角度Δα后的梯形截面，其修形量Δα為基于下列螺紋截形誤差公式(I)確定的修形量，當盤狀成型砂輪直徑一定時，最小誤差Smin對應的Δα即為修形量,修形量范圍Δα =0. 5° b)所述的盤狀成型磨削砂輪直徑Ds滿足關系DS其中Iltl為標準螺紋牙型高度，ζ為比例系數，ζ取值范圍;DS是下列螺紋齒形誤差公式(2)的參變量，須滿足條件
2.根據權利要求I所述的盤狀成型砂輪，其特征是，采用復合電鍍工藝使金剛石或CBN微粉磨粒固結在盤狀成型砂輪基體表面上，或者將粉末冶金方法制備的超硬磨料盤狀成型砂輪釬焊在砂輪桿上再進行修形。
全文摘要
一種磨削硬脆材料小孔螺紋成型砂輪，屬于機械制造技術領域。其特征是盤狀成型砂輪的軸向截形夾角α由公式α=α0－ α確定，其中α0為螺紋標準牙型角， α為最小螺紋牙型誤差δmin對應的砂輪軸向截形修形量 α；盤狀成型砂輪頭直徑DS由公式DS =d0+ζh0確定，其中h0為螺紋牙型高度，d0為刀桿直徑，ζ為修正系數；刀桿直徑d0由公式d0=λh0確定；其中λ為比例系數。盤狀成型砂輪為采用復合電鍍工藝使金剛石或CBN微粉磨粒固結在盤狀成型砂輪基體表面上。本發明的效果和益處是解決了硬脆材料小孔螺紋加工絲錐刀具嚴重磨損、折斷、效率低、不能干加工等難題，且排屑順暢，不需加冷卻液，實現了硬脆材料小孔螺紋的精密、高效加工。
文檔編號B23G5/00GK102941382SQ20121048771
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者高航, 郭東明, 楊安強, 鮑永杰, 曹波, 黃均亮 申請人:大連理工大學