隨著生產與科技的發(fā)展，微電子、光電子、傳感器技術和材料技術的日益進步，高 體積分數(shù)鋁基復合材料、陶瓷、石英等硬脆材料，因耐磨性強、硬度高等優(yōu)良性能在電子、光 學、儀器儀表、航空航天、國防及民用工業(yè)等諸多領域有著越來越廣泛的作用，占據(jù)著越來 越重要的地位。


在傳統(tǒng)工藝中加工小孔螺紋時，一般采用絲錐攻絲加工。但是在加工諸如高體積 分數(shù)鋁基復合材料、陶瓷、石英等硬脆材料零件螺紋孔時，絲錐磨損十分嚴重，導致軸向力 和扭矩過大，絲錐極易折斷在工件材料里面，折斷的部分絲錐難以取出，甚至導致昂貴的零 件報廢。現(xiàn)有的生產中，為確保加工質量，一般每個小孔螺紋需要幾把絲錐，采用手工攻絲 作業(yè)，花費 1~ 2個小時，不僅效率低下，而且浪費大量人力和資金。

此外，有些硬脆材料(如 鋁基復合材料)要求只能干加工，不能采用切削液，在這種情況下傳統(tǒng)的絲錐幾乎不能完成 小孔螺紋的加工任務。 為了解決上述難題，申請人提出了一種采用螺旋銑磨方式實現(xiàn)硬脆材料小孔螺紋 高效加工的方法，見圖所示。然而用標準螺紋截形砂輪進行小孔螺紋的銑磨加工，理論上 將存在較大的原理性誤差，而使該種工藝方法無法得到應用。


成形磨削普通標準螺紋 M2 小孔螺紋砂輪，包括盤狀成型砂輪 1 和砂輪桿 2。砂輪桿 2 的直徑小于底孔直徑，取 φ1mm，砂輪桿 2 的有效長度取 4mm， 刀柄 3 的直徑為 φ3mm。盤狀成型砂輪 1 采用電鍍金剛石磨料方式制備，盤狀成型砂輪 1、 砂輪桿 2 及刀柄 3 采用整體式結構，材料為硬質合金。


1)盤狀成型砂輪 1 的直徑為 φ1.5mm，直徑略小于 M2 螺紋底孔直徑 φ1.6mm。

2)如圖 2 所示，盤狀成型砂輪 1 的軸面截型夾角取 56°，即修形量 α=4°。

3)盤狀成型砂輪 1 采用電鍍金剛石磨料方式制備，磨料粒度 :W 10 ~ W 20。


4)圖 3 所示，為該成型砂輪的加工示意圖，在加工出螺紋底孔 φ1.6mm 的基礎上， 采用螺旋銑磨加工，對零件小孔螺紋進行成形磨削加工。


5)圖 4 所示，4 盤狀成型砂輪，5 螺紋公差帶，6 加工螺紋截型輪廓，7 標準螺紋截 型輪廓，8 鋁基復合材料。修形后的成型砂輪原理性誤差明顯減小，達到螺紋的設計精度要 求。

效果是

采用標準螺紋截形砂輪進行小孔螺紋的銑磨加工，將存在 較大的原理性誤差，通過對砂輪的截面形狀修形設計，能夠使產生的原理性誤差控制在允 許的范圍內。采用金剛石或 CBN 超硬磨料制備的小孔螺紋成形砂輪，因具有更高的耐磨性， 可以實現(xiàn)小孔螺紋的高效精密加工，加工質量好，砂輪壽命長。某些特殊硬脆材料零件(如 鋁基復合材料零件)在加工時要求干加工，而傳統(tǒng)的硬質合金或涂層絲錐在這種條件下幾 乎很難完成小孔螺紋的加工，能夠實現(xiàn)硬脆材料小孔螺紋的干加工。