一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝的制作方法
【專利摘要】一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝，在擠壓絲錐與工件上的底孔軸線對齊后，單獨或同時疊加軸向振動和與內螺紋螺旋升角方向相同的螺旋振動，然后擠壓絲錐開始主旋轉運動并軸向進給，在采取不同振動方式復合作用下，完成在工件上內螺紋的振動擠壓攻絲，本發明在傳統的內螺紋擠壓攻絲工藝基礎上，在擠壓絲錐或工件上單獨或同時疊加軸向振動和螺旋振動，形成擠壓絲錐對工件材料在加工區的瞬間脈沖沖擊和擠壓絲錐與工件材料表面的反復熨燙效果，并造成擠壓絲錐與工件材料表面間的瞬間分離，提高了材料的塑性性能，改善了擠壓絲錐與工件材料間的摩擦狀況，具有內螺紋成形精度高、表面質量好、攻絲扭矩小、無切屑、加工效率高、材料利用率高等優點。
【專利說明】一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于先進材料成形【技術領域】，具體涉及一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝。
【背景技術】
[0002]隨著現代制造業的發展，航空、航天、汽車、電氣、機械制造等領域中對零件加工質量的要求日益提高。但很多新型合金材料、難加工材料，例如高強度不銹鋼、高溫合金、鈦合金等的普遍應用增加了零件的加工難度，特別是零件上廣泛存在的內螺紋孔結構。
[0003]內螺紋加工是機械加工的重要工序之一，其一般安排在零件加工的最后幾道工序，其加工質量的好壞將決定零件的報廢與否和使用性能的高低。目前，內螺紋加工的工藝主要有以下幾種:(I)、內螺紋切削攻絲工藝，該工藝屬于刀具切削加工范疇，在車床、鉆床、攻絲機上通過內螺紋車刀和絲錐等螺紋切削刀具實現內螺紋的加工，該工藝雖廣泛采用，但其也存在許多問題，攻絲扭矩大，絲錐磨損嚴重，易折斷，螺紋精度低，廢品率高，產生切屑，不利于零件的精密加工；(2)、內螺的擠壓攻絲工藝，擠壓攻絲工藝是根據常溫下金屬材料受力后發生塑性變形和流動的特性，在零件底孔上通過擠壓絲錐成形內螺紋孔。該工藝加工的內螺紋具有螺紋精度高、表面質量好、螺紋牙形內金屬纖維組織不被剪斷、聯接強度高等優點，但該工藝攻絲扭矩大，擠壓絲錐制作成本高，擠壓絲錐磨損嚴重；(3)、內螺紋銑削工藝，該工藝又俗稱“旋風銑螺紋”，是利用螺紋銑刀加工內螺紋的方法，是一種先進的加工工藝，尤其在多軸數控機床和加工中心上得到了大量的使用。內螺紋的銑削工藝加工效率高、絲錐磨損輕、螺紋牙形飽滿、聯接強度高，但該工藝受到銑刀結構的限制，在加工小直徑內螺紋孔時難度較大，精度差，加工質量難以控制；(4)、內螺紋振動切削攻絲工藝，該工藝以傳統的內螺紋切削攻絲工藝為基礎，結合20世紀60年代日本提出的振動切削技術，即在傳統攻絲回轉運動上沿絲錐的螺旋升角方向疊加一個可控的周期振動，使得原來連續的攻絲過程變為脈沖式、瞬時式和重復式的切削過程。該工藝減低了攻絲扭矩，提高了內螺紋的加工質量，延長的刀具的使用壽命。但其產生切屑，仍然不符合零件的高精度生產，且該工藝切斷牙形金屬纖維組織，聯接強度大大削弱。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝，解決了現有技術工藝中精度低、產生切屑、廢品率高、攻絲扭矩大、絲錐磨損嚴重、內螺紋聯接強度低等問題，同時還具有內螺紋精度高、聯接強度高、表面質量好、攻絲扭矩小、擠壓絲錐磨損小、加工范圍廣、材料利用率高等優點。
[0005]為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為:
[0006]一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝，包括以下步驟:
[0007]a)、在擠壓絲錐I與工件2上的底孔軸線對齊后，單獨或同時疊加軸向振動和與內螺紋螺旋升角方向相同的螺旋振動，振動頻率范圍IOHz?20kHz,振幅范圍0.005mm?
0.1mm，其中振動方式包括以下八種:①、擠壓絲錐I單獨軸向振動、擠壓絲錐I單獨螺旋振動、工件2單獨軸向振動；@、工件2單獨螺旋振動；?、擠壓絲錐I軸向振動，工件2螺旋振動；?、擠壓絲錐I螺旋振動，工件2軸向振動；?、擠壓絲錐I同時軸向振動和螺旋振動、工件2同時軸向振動和螺旋振動；
[0008]b)、擠壓絲錐I開始主旋轉運動并軸向進給，在采取以上任一種振動方式復合作用下，完成在工件2上內螺紋的振動擠壓攻絲。
[0009]本發明具有以下優點:
[0010]在傳統的內螺紋擠壓攻絲工藝基礎上，在擠壓絲錐或工件上單獨或同時疊加軸向振動和螺旋振動，形成擠壓絲錐對工件材料在加工區的瞬間脈沖沖擊和擠壓絲錐與工件材料表面的反復熨燙效果，并造成擠壓絲錐與工件材料表面間的瞬間分離，有利于潤滑液進入加工區，從而提高了材料的塑性性能，改善了擠壓絲錐與工件材料間的摩擦狀況。因此具有內螺紋成形精度高、表面質量好、攻絲扭矩小、無切屑、加工效率高、材料利用率高等優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的振動方式①示意圖。
[0012]圖2為本發明的振動方式②示意圖。
[0013]圖3為本發明的振動方式③示意圖。
[0014]圖4為本發明的振動方式④示意圖。
[0015]圖5為本發明的振動方式⑤示意圖。
[0016]圖6為本發明的振動方式⑥示意圖。
[0017]圖7為本發明的振動方式⑦示意圖。
[0018]圖8為本發明的振動方式⑧示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本發明做詳細描述。
[0020]一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝，包括以下步驟:
[0021]a)、在擠壓絲錐I與工件2上的底孔軸線對齊后，單獨或同時疊加軸向振動和與內螺紋螺旋升角方向相同的螺旋振動，振動頻率范圍IOHz?20kHz,振幅范圍0.005mm?
0.1mm，其中振動方式包括以下八種:①、參照圖1，擠壓絲錐I單獨軸向振動、參照圖2，擠壓絲錐I單獨螺旋振動、參照圖3，工件2單獨軸向振動、參照圖4，工件2單獨螺旋振動、參照圖5，擠壓絲錐I軸向振動，工件2螺旋振動；?、參照圖6，擠壓絲錐I螺旋振動，工件2軸向振動；?、參照圖7，擠壓絲錐I同時軸向振動和螺旋振動；@、參照圖8，工件2同時軸向振動和螺旋振動；
[0022]b)、擠壓絲錐I開始主旋轉運動并軸向進給，在采取以上任一種振動方式復合作用下，完成在工件2上內螺紋的振動擠壓攻絲。
【權利要求】
1.一種內螺紋振動擠壓攻絲工藝，其特征在于，包括以下步驟: a)、在擠壓絲錐(I)與工件(2)上的底孔軸線對齊后，單獨或同時疊加軸向振動和與內螺紋螺旋升角方向相同的螺旋振動，振動頻率范圍IOHz?20kHz,振幅范圍0.005mm?0.1mm，其中振動方式包括以下八種:①、擠壓絲錐(I)單獨軸向振動；?、擠壓絲錐(I)單獨螺旋振動、工件(2)單獨軸向振動；@、工件(2)單獨螺旋振動；?、擠壓絲錐(I)軸向振動，工件(2)螺旋振動；?、擠壓絲錐(I)螺旋振動，工件(2)軸向振動；?、擠壓絲錐(I)同時軸向振動和螺旋振動、工件(2)同時軸向振動和螺旋振動； b)、擠壓絲錐(I)開始主旋轉運動并軸向進給，在采取以上任一種振動方式復合作用下，完成在工件(2)上內螺紋的振動擠壓攻絲。
【文檔編號】B23G7/00GK103464842SQ201310374425
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】趙升噸, 李泳嶧, 范淑琴, 梁錦濤, 趙仁峰 申請人:西安交通大學