[發(fā)明專利]一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011299308.2
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112496680B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭立彥;張加波;張孝輝;高澤;張開虎;白燕;李星;馮金慶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星制造廠有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23G1/32;B23G1/36
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

1.一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于該方法的步驟包括：

步驟一，對高體分鋁基碳化硅材料進(jìn)行粗加工及高溫退火熱處理；

步驟二，對步驟一處理后的材料進(jìn)行半精加工，半精加工時，除加工零件外形外，還利用機(jī)床鉆孔功能加工螺紋底孔，并利用超聲振動設(shè)備附加縱向往復(fù)微小振動；

步驟三、零件半精加工完成后，進(jìn)行去應(yīng)力退火處理，消除加工應(yīng)力；

步驟四、利用銑磨刀具進(jìn)行螺紋切削加工；

刀具基體采用鋼材，在刀體及切削刃上利用銅基結(jié)合劑燒結(jié)磨料，磨粒選擇人造金剛石，金剛石粒度選W0.5～W5，刀具末端開有對稱斜槽，刀具搭載在超聲縱振換能器上，通過對稱斜槽轉(zhuǎn)換作用，將縱向振動轉(zhuǎn)換為縱向振動與扭轉(zhuǎn)振動兩種振動疊加狀態(tài)；縱向振動仍沿著刀具軸向，扭轉(zhuǎn)振動以刀具軸線為中心沿著刀具圓周方向振動，通過變幅桿對振動幅度放大，兩種疊加的振動能夠傳遞到刀具末端；

步驟五、基于機(jī)床銑削功能設(shè)計螺紋加工刀具軌跡；

所述刀具軌跡包括刀具的切入、切出圓弧參數(shù)，在螺旋銑磨過程中，刀具繞孔中心旋轉(zhuǎn)一周的同時沿軸向進(jìn)給，將螺紋大徑D處的圓柱面展開，刀具尖端上任意一點運(yùn)動軌跡為斜向下的一條直線；

步驟六、通過機(jī)床設(shè)備螺旋差補(bǔ)功能形成步驟五所述的刀具軌跡，完成螺紋外形加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，所述高體分鋁基碳化硅材料是指SiC體積分?jǐn)?shù)高于50％的鋁基碳化硅材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，所述步驟二中，利用超聲振動設(shè)備附加的為15～20KHz的縱向往復(fù)微小振動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，所述步驟四中，刀具砂輪磨削部分形貌與螺紋牙形相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，所述步驟五中，刀具直徑的一半與螺紋大徑相等。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，所述步驟六中，銑磨刀具在進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的同時，縱向振動仍在豎直方向振動，振動方程為：Y＝Asin(ω₁t+φ₁)，扭轉(zhuǎn)振動變?yōu)闄M向振動，振動方程為：X＝Bsin(ω₂t+φ₂)，公式中A為縱向振動幅值，B為扭轉(zhuǎn)振動幅值，ω₁為縱向振動角頻率，ω₂為扭轉(zhuǎn)振動角頻率，φ₁為縱向振動運(yùn)動初始相位、φ₂為扭轉(zhuǎn)振動運(yùn)動初始相位，ω₁＝ω₂、φ₁＝φ₂，縱向振動和扭轉(zhuǎn)振動為一直線。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，當(dāng)時，振動方向與刀具進(jìn)給方向一致，其中P為螺距。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高體分鋁基碳化硅螺紋孔復(fù)合加工方法，其特征在于，在實現(xiàn)螺紋切削的同時，對加工表面進(jìn)行往復(fù)的微量磨削，能夠提高牙型表面質(zhì)量。