[发明专利]一种陶瓷基复合材料螺纹磨削方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及螺纹加工技术领域，尤其是涉及一种陶瓷基复合材料螺纹磨削方法及装置。

背景技术

陶瓷基复合材料是随着航天技术发展而逐渐应用的一种新型高温材料，具有比强度高、比模量高、耐高温性能好、热膨胀小、抗氧化性好等优点。陶瓷基复合材料螺栓常用于该类材料零部件的连接，但是由于它具有高硬度及脆性特性，采用常规的车削、板牙加工，刀具磨损很快，存在螺纹牙型掉渣、崩牙的现象，严重影响了连接强度，合格率低。

申请号为201210249387.5的中国发明专利公开了一种三维针刺碳/碳化硅复合材料螺栓的制备方法，该发明专利主要论述了碳纤维预制体制作、沉积热解碳界面层、CVI法沉积碳化硅基体、二次沉积碳化硅基体、沉积碳化硅防氧化涂层等化学处理过程，对于螺纹的加工仅指出车床采用金刚石砂轮加工，给出了进给速度0.10mm/min～0.15mm/min等加工参数，但未说明具体加工方法及装置，且按照所给的进给速度加工效率太低。申请号为201210186721.7的中国发明专利公开了一种碳纤维增强碳化硅复合材料螺钉的制备方法，也是详细论述了碳纤维预制体处理、毛坯件改性、致密化及抗氧化处理等化学处理工艺过程，对于螺纹加工也仅指出采用金刚石砂轮配合螺母进行半成品螺钉加工，未说明具体方法及装置。

申请号为97207329.9的中国发明专利公开了一种多功能磨削装置，其磨头座安装在车床的中托板上，磨头座与底座间依靠导轨副连接，电机和传动变速机构装于磨头座上，主轴部件前端有砂轮安装部件，采用该装置可以实现内外圆磨削。但是该装置安装前需要拆卸车床的刀架部分，加工准备时间太长，且频繁拆卸车床刀架会影响车床加工精度。同时由于该装置有传动变速机构、导轨副和主轴等部件，装置外形尺寸大，不适合加工螺栓、螺钉等较小制品的螺纹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、螺纹磨削加工效率高、工作的可靠性和安全性高的陶瓷基复合材料螺纹磨削装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：包括安装在车床刀架侧面的支架和安装在支架顶部的长轴电机，所述长轴电机的输出轴端部固定连接有磨削砂轮，所述磨削砂轮由碗形铝合金环和通过环氧树脂胶粘剂粘接在碗形铝合金环外围的陶瓷结合剂金刚石砂轮构成，所述陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨削面为锥面，所述支架的侧面上安装有保险装置和按钮开关，所述长轴电机的电源线通过保险装置和按钮开关与交流电源连接。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述长轴电机上带有电机底座，所述长轴电机的功率为60W～100W，转速为1200r/min～2800r/min。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述支架的形状为T形，所述支架的小端通过车床刀架螺钉安装在车床刀架侧面，所述支架的大端顶部设置有用于放置所述电机底座的方形沉孔，所述方形沉孔内四个角上各设置有一个第一螺纹孔，所述长轴电机通过穿过所述电机底座并螺纹连接在第一螺纹孔中的连接螺栓安装在支架的大端顶部，所述支架的大端侧面上设置有用于安装保险装置的第二螺纹孔和用于安装按钮开关的第三螺纹孔。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述方形沉孔的深度为3mm～6mm。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述长轴电机的输出轴上设置有用于对磨削砂轮进行定位的定位轴肩，所述长轴电机的输出轴端部设置有外螺纹，所述磨削砂轮通过螺纹连接在长轴电机输出轴端部的外螺纹上的紧固螺母固定连接在长轴电机的输出轴端部。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述陶瓷结合剂金刚石砂轮（2-1）浓度为150%～175%，陶瓷结合剂金刚石砂轮（2-1）金刚石粒度为230/270。

上述的一种陶瓷基复合材料螺纹磨削装置，其特征在于：所述陶瓷结合剂金刚石砂轮的磨削面的锥角为57°～60°。

本发明还提供了一种实现方便、所加工的螺纹牙型完整、强度高、加工成本低的采用该装置进行陶瓷基复合材料螺纹磨削的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、将所述陶瓷基复合材料螺纹磨削装置放置在车床刀架侧面；

步骤二、调整所述陶瓷基复合材料螺纹磨削装置在车床刀架侧面的放置位置，使得长轴电机的输出轴与车床主轴平行后，采用车床刀架螺钉将所述陶瓷基复合材料螺纹磨削装置固定在车床刀架侧面；

步骤三、将待加工的陶瓷基复合材料螺栓毛坯件夹持在车床卡盘上并找正；