[发明专利]非API螺纹环规电镀超硬磨料成型砂轮基体结构设计方法

说明书

一种非API螺纹环规电镀超硬磨料成型砂轮基体结构设计方法，该超硬磨料成型砂轮和磨削加工方法针对一种非API螺纹环规零件，采用超硬磨料成型砂轮和优化的成型磨削加工方法，从而避免非API螺纹环规磨削烧伤现象的出现。超硬磨料成型砂轮结构设计包含砂轮基体结构设计和砂轮工作型面结构设计，超硬磨料成型砂轮基体结构设计包含砂轮基体外形结构设计，砂轮沟槽因子设计，砂轮的断续周期即沟槽数量设计和砂轮的开槽参数设计；超硬磨料成型砂轮工作型面结构设计包含砂轮齿形结构设计和边角临界位置结构设计。结合优化的超硬磨料砂轮成形磨削加工参数，解决非API螺纹环规粗磨削加工过程中的磨削烧伤问题和高效磨削加工需求。

技术领域

本发明涉及非API螺纹环规电镀超硬磨料成型砂轮基体结构设计方法，具体涉及一种非API螺纹环规的电镀超硬磨料砂轮结构设计和成型磨削加工工艺，属于金属材料磨削加工技术领域。

背景技术

非API螺纹环规是专门用于综合检验油井管非API螺纹接头（外螺纹）加工质量的专用量具，对工件的耐磨性、尺寸稳定性和加工精度要求高，其制造过程对成型磨削温度控制，避免磨削烧伤，并获得较高的加工效率具有较高需求。零件材料为9Mn2V，该材料含Mn元素较高，有较少量V元素，经热处理后可获得高硬度（HRC60~63）和良好的耐磨性。该零件整体采用锥形结构，内表面采用偏梯形非API螺纹齿形结构，结构设计非常复杂；齿形结构尺寸细小，齿深1.575mm，螺距5.08mm；加工尺寸精度要求较高，达到IT4～IT3级，加工难度极大，加工过程中要求避免磨削烧伤，并获得较高的材料去除率。

传统上，对于此类高硬度复杂结构零件，主要采用普通磨料成形磨削加工工艺方法粗精加工螺纹齿形面，因普通磨料砂轮的容屑空间较小，且冷却液较难进入磨削加工区，极易导致磨削烧伤和磨削裂纹的出现，降低了零件的使用寿命。非API螺纹环规的成形磨削加工工艺复杂，加工质量控制难度较大，因此在避免成型磨削过程中非API螺纹环规磨削烧伤现象的产生基础上，实现非API螺纹环规的高效成型磨削加工方法是一项关键技术。

发明内容

本发明的目的在于针对现有加工方法的不足，从电镀超硬磨料成型砂轮结构设计和成型磨削加工工艺方面提供一种适用于非API螺纹环规的高效加工方法，以解决非API螺纹环规的磨削烧伤和高效材料去除问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括以下步骤：

步骤1，砂轮基体外形结构尺寸优化设计。

步骤2，砂轮的沟槽因子优化设计。

步骤3，砂轮的断续周期即沟槽数量优化设计。

步骤4，砂轮的开槽参数优化设计。

步骤5，砂轮齿形结构尺寸优化设计。

步骤6，砂轮边角临界位置结构尺寸优化设计。

步骤7，采用电镀超硬磨料成形砂轮粗磨削零件螺纹，选用优化的磨削加工参数、冷却方式，为精磨削加工留余量。

步骤8，将步骤7中完成的工件进行清洗，检验。

本发明提供的非API螺纹环规的电镀超硬磨料砂轮成型磨削加工方法，通过在非API螺纹环规零件批量生产加工的应用，具有以下积极效果：

1、本发明采用电镀超硬磨料砂轮成型磨削加工方法，有效避免了非API螺纹环规成型磨削加工过程中磨削烧伤现象的产生。

2、本发明采用优化的成形磨削加工参数和冷却方式，提高了非API螺纹环规的磨削加工效率。本发明所公开的非API螺纹环规电镀超硬磨料成型砂轮磨削加工方法具有良好的加工过程稳定性，零件的成型磨削材料去除率得到较大提升，避免了零件磨削烧伤现象的发生。

附图说明

图1为本发明实施例的待加工非API螺纹环规毛坯示意图；