成果信息

该机主要为解决淬火钢（≤HRC50）、高温合金、钛合金、高强度钢、SiCw(或SiCp)增强铝基复合材料及紫铜等难加工材料小孔（M3、M4）攻丝而研制。在此，步进电机既是主运动源，又是振动源，二者同轴，攻丝时不需要螺纹靠模导向，大大简化了振动攻丝机的结构。由于振动攻丝属脉冲切削，是在攻丝过程中施加了振动参数（频率、振幅）可控的有规律的振动，丝锥刀齿与工件周期性的接触与脱离，切削速度大小与方向不断变化，且由于加速度的出现，加之切削液的“空化”作用，使得切削作用得到了大大加强，攻丝效果明显提高，攻制螺纹质量大大改善，攻制螺纹牙形平直完整规则，精度好。先后完成了大塑性材料紫铜、硬质点达20%的SiCw或SiCp增强铝基复合材料及淬火硬度达HRC50的45钢的M3小孔攻丝，特别是HRC50淬火钢攻丝属国内首次完成。振动攻丝是解决难加工材料小孔精密攻丝难题的有效工艺方法之一。本振动攻丝机属低频（<200Hz）的，是采用单片机控制的，可完成难加工材料M3、M4与M5的小孔振动攻丝。攻制螺纹所需攻丝扭矩只是普通攻丝的50%，攻制螺纹牙形平直规则，特别是可解决普通攻丝法无法攻出的淬火钢HRC50小螺孔，攻制螺纹精度好，表面光滑质量好。 )

背景介绍

近年来，随着机械行业的蓬勃发展，人们对机械零件加工精度的要求越来越高，同时也涌现出大批新型材料而这些新型材料采用传统的工艺很难加工，尤其是小孔内螺纹加工是一项挑战性工作。普通攻丝由于其切削扭矩过大等因素容易造成丝锥折断，至使将要成型的零件在最后一步功亏一篑，使得机械加工成本大大提高。振动攻丝是在普通攻丝的过程中，通过机械或程序给丝锥或工件提供有规律的周向方向振动，从而形成振动攻丝，其作用是提高丝锥与工伯间的瞬时相对切削速度，具有改进切削特性，降低切削扭矩的作用。能有交效解决传统加工过程中出现的切削液难以有效进入切削区，断屑、排屑困难，切削扭矩大，易造成丝锥折断等问题，从而影响产品的质量和加工效率，尤其是难加工材料和内螺纹孔直径较小的工件的攻丝。)

应用前景

随着现代工业对内螺纹加工精度要求的提高及更多新材料的应用，振动攻丝技术必将发挥越来越大的作用，并将在使用中得到提高和完善。振动攻丝的研究日趋深入，主要有以下几个方面：（1）把振动攻丝应用于更多的难加工材料，如钛合金、陶瓷、各种复合材料。在各种难加工材料上加工超小孔径内螺纹并提高加工精度和加工效率，研究其振动攻丝切削机理。（2）研制和采用新丝锥材料。在现代产品中钛合金等难加工材料所占比例越来越大，对内螺纹加工质量要求越来越高。为更好发挥丝锥的效能，除了选用合适的丝锥结构参数外，人们将会更多地注意丝锥材料的开发与使用上。（3）优化振动攻丝工艺参数。振动攻丝中的主要切削 参数是振动频率、振幅、切削速度等。优化这些切削，将改善振动攻丝切削效果。（4）充分考虑各种复杂因素尤其是非线性因素的影响，构造能够反映攻丝过程机理的动力学模型，对振动攻丝动力学特性进行深入研究，并从振动理论上进一步分析振动攻丝动力学特性。（5）研制效率高、噪声低，参数易于调节，应用范围广泛的智能振动攻丝是国内外研究振动攻丝的一个主要发展方向。因此，振动攻丝自身所具有的优良工艺效果使其具有广阔的发展前景和巨大的应用市场。)