[发明专利]复合材料锥面内螺纹加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料锥面内螺纹加工工艺，特别是涉及大型复合材料锥面内螺纹加工工艺，属于螺纹机械加工领域。

背景技术

普通螺纹一般是采用钻孔攻丝或螺纹车削而成。钻削攻丝是通过丝锥加工螺纹，车削是通过成型螺纹车刀加工螺纹。等静压整体成型的复合材料产品，在其圆锥形外表面上要求加工四个尺寸大于M100×1.5的内螺纹。由于螺纹孔是开在锥形产品的外侧表面，如果采用车削，受外形和尺寸限制根本无法装夹产品，因此车削加工方法不可行。钻削又因螺纹孔过大，仅底孔就达到φ90mm以上，不可能制作大丝锥进行丝锥攻丝，同时手工钳修螺纹更是无法修出规矩的螺纹螺距及牙形。总之，使用传统的螺纹加工方法，无法实现在复合材料锥面上加工牙形完整、螺纹精度高、尺寸稳定的大型内螺纹。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能在复合材料锥面上加工牙形完整、螺纹精度高、尺寸稳定的大型内螺纹的方法。

本发明的技术解决方案是：复合材料锥面内螺纹加工工艺，其特征在于通过下列步骤实现：

(1)选择加工内螺纹的刀具

选用金刚石材料的多齿螺纹成型刀具，刀具刀杆上装有可拆卸的多齿螺纹成型刀片；

(2)确定加工内螺纹的工艺参数，即主轴转速n和主轴进给Fn=Vc×1000D×π,]]>其中Vc为线速度，D为内螺纹实际直径；

F＝n×fz×Z，其中fz为进给量，Z为刀片数量；

(3)制作加工内螺纹所用的装夹工装，装夹工装为芯轴式，包括支架A、支架B、滑块、拉杆、小端圆盘、定位分度盘、中心轴、大端圆盘和底座，底座和支架A、支架B固定连接，中心轴的两端安装有小端圆盘和大端圆盘，拉杆与小端圆盘和大端圆盘机械连接，支架B上安装有滑块，中心轴一端安装在滑块上，滑块可带动中心轴上下移动，用来调节产品中心轴线水平，大端圆盘和支架A机械连接，大端圆盘和定位分度盘可拆卸连接，待加工内螺纹的产品的大端坐在定位分度盘上与小端圆盘一起绕中心轴转动，中心轴按90°等分旋转，使每个待加工内螺纹孔转到加工点；

(4)将待加工内螺纹的产品装到步骤(3)所述的装夹工装的中心轴上，待加工内螺纹的产品两端用小端圆盘和大端圆盘通过拉杆夹紧固定；

(5)将装夹了待加工内螺纹的产品的装夹工装安装到数控机床的工作台上，调整工作台角度，用装在机床主轴上的百分表，找正产品外母线，使待加工内螺纹孔的中心轴线与机床主轴一致；

(6)加工内螺纹的底孔；

(7)用步骤(1)所述的多齿螺纹成型刀具在内螺纹底孔中加工内螺纹。

所述的步骤(6)内螺纹底孔加工步骤：

(1)以待加工内螺纹的产品的金属内孔定位，从待加工内螺纹的产品内向外钻不大于φ10mm的中心孔；

(2)在待加工内螺纹的产品的外表面以不大于φ10mm的中心孔为依据，划同待加工内螺纹直径相同的参考圆的中心线；

(3)以参考圆的中心线为依据将不大于φ10mm的中心孔扩成直径比待加工内螺纹直径小10mm，公差为0～2.0mm的孔；

(4)用装在机床主轴上的百分表，从步骤(3)扩大的孔内分别找正待加工内螺纹的产品的金属台阶孔的中心；

(5)以找正的金属台阶孔中心位置为圆心加工直径比待加工内螺纹直径小2mm，公差为0～0.1mm的底孔。

所述的步骤(7)内螺纹加工采用跨越式进刀，进刀时以内螺纹底孔四分之一圆弧进刀，逐渐从内圆切入内螺纹底孔，轴向深度为螺距的四分之一，出刀时也以内螺纹底孔四分之一圆弧出刀。

所述的内螺纹底孔用镗刀加工。

所述的分度定位圆盘通过定位圆凸台与大端圆盘连接。

所述的步骤(2)中Vc为150～200mm/min，fz为0.05～0.20mm/min，Z为2个。

本发明与现有技术相比有益效果为：

(1)本发明采用特制的装夹工装，解决了传统方法无法在复合材料锥面上加工大型内螺纹的难题，并已开始在实践中使用，效果良好；