[發明專利]非API螺紋環規電鍍超硬磨料成型砂輪基體結構設計方法

有效

• 申請號: 201610933760.7
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106584296B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 郭國強;陳明;林立芳;楊長祺;李中權;成群林;梁星慧;劉普林
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

一種非API螺紋環規電鍍超硬磨料成型砂輪基體結構設計方法，該超硬磨料成型砂輪和磨削加工方法針對一種非API螺紋環規零件，采用超硬磨料成型砂輪和優化的成型磨削加工方法，從而避免非API螺紋環規磨削燒傷現象的出現。超硬磨料成型砂輪結構設計包含砂輪基體結構設計和砂輪工作型面結構設計，超硬磨料成型砂輪基體結構設計包含砂輪基體外形結構設計，砂輪溝槽因子設計，砂輪的斷續周期即溝槽數量設計和砂輪的開槽參數設計；超硬磨料成型砂輪工作型面結構設計包含砂輪齒形結構設計和邊角臨界位置結構設計。結合優化的超硬磨料砂輪成形磨削加工參數，解決非API螺紋環規粗磨削加工過程中的磨削燒傷問題和高效磨削加工需求。

技術領域

本發明涉及非API螺紋環規電鍍超硬磨料成型砂輪基體結構設計方法，具體涉及一種非API螺紋環規的電鍍超硬磨料砂輪結構設計和成型磨削加工工藝，屬于金屬材料磨削加工技術領域。

背景技術

非API螺紋環規是專門用于綜合檢驗油井管非API螺紋接頭（外螺紋）加工質量的專用量具，對工件的耐磨性、尺寸穩定性和加工精度要求高，其制造過程對成型磨削溫度控制，避免磨削燒傷，并獲得較高的加工效率具有較高需求。零件材料為9Mn2V，該材料含Mn元素較高，有較少量V元素，經熱處理后可獲得高硬度（HRC60~63）和良好的耐磨性。該零件整體采用錐形結構，內表面采用偏梯形非API螺紋齒形結構，結構設計非常復雜；齒形結構尺寸細小，齒深1.575mm，螺距5.08mm；加工尺寸精度要求較高，達到IT4～IT3級，加工難度極大，加工過程中要求避免磨削燒傷，并獲得較高的材料去除率。

傳統上，對于此類高硬度復雜結構零件，主要采用普通磨料成形磨削加工工藝方法粗精加工螺紋齒形面，因普通磨料砂輪的容屑空間較小，且冷卻液較難進入磨削加工區，極易導致磨削燒傷和磨削裂紋的出現，降低了零件的使用壽命。非API螺紋環規的成形磨削加工工藝復雜，加工質量控制難度較大，因此在避免成型磨削過程中非API螺紋環規磨削燒傷現象的產生基礎上，實現非API螺紋環規的高效成型磨削加工方法是一項關鍵技術。

發明內容

本發明的目的在于針對現有加工方法的不足，從電鍍超硬磨料成型砂輪結構設計和成型磨削加工工藝方面提供一種適用于非API螺紋環規的高效加工方法，以解決非API螺紋環規的磨削燒傷和高效材料去除問題。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括以下步驟：

步驟1，砂輪基體外形結構尺寸優化設計。

步驟2，砂輪的溝槽因子優化設計。

步驟3，砂輪的斷續周期即溝槽數量優化設計。

步驟4，砂輪的開槽參數優化設計。

步驟5，砂輪齒形結構尺寸優化設計。

步驟6，砂輪邊角臨界位置結構尺寸優化設計。

步驟7，采用電鍍超硬磨料成形砂輪粗磨削零件螺紋，選用優化的磨削加工參數、冷卻方式，為精磨削加工留余量。

步驟8，將步驟7中完成的工件進行清洗，檢驗。

本發明提供的非API螺紋環規的電鍍超硬磨料砂輪成型磨削加工方法，通過在非API螺紋環規零件批量生產加工的應用，具有以下積極效果：

1、本發明采用電鍍超硬磨料砂輪成型磨削加工方法，有效避免了非API螺紋環規成型磨削加工過程中磨削燒傷現象的產生。

2、本發明采用優化的成形磨削加工參數和冷卻方式，提高了非API螺紋環規的磨削加工效率。本發明所公開的非API螺紋環規電鍍超硬磨料成型砂輪磨削加工方法具有良好的加工過程穩定性，零件的成型磨削材料去除率得到較大提升，避免了零件磨削燒傷現象的發生。

附圖說明

圖1為本發明實施例的待加工非API螺紋環規毛坯示意圖；