螺纹表面处理检测参数研究与应用

螺纹连接是实现零部件组装的主要方法,螺纹连接简单,拆卸方便,已被广泛应用于航空航天、石油化工、5G通信、新能源汽车、兵器和模具等行业。随着科学技术的不断发展,对螺纹连接的要求也日益提高,因而螺纹加工过程中进行监测是质量保证的重要手段。应用螺纹连接的装备产品为保证其长贮要求,会对带有螺纹的零部件进行表面处理,表面处理后螺纹尺寸发生变化,为使用专用螺纹量具完成螺纹加工各阶段的检测。因此,需要进行表面处理前、后螺纹检测参数的研究与应用,以控制表面处理前、后螺纹的加工质量,正确地检测表面处理前、后螺纹尺寸是否合格。

螺旋槽丝锥容屑槽磨削调整参数的迭代计算

在加工螺旋槽丝锥容屑槽时,调整参数对螺旋槽加工精度有很大影响,采用精确计算方法需要控制超越方程,解法较为繁琐。本文提出一种调整参数的迭代算法,利用计算机迭代计算,经实验验证,在螺旋槽丝锥容屑槽磨削中结果可靠。

30°楔形螺纹丝锥设计优化与改进

以M 16规格高温合金螺母为研究对象,结合30°楔形螺纹丝锥的工作原理和加工的优缺点,从丝锥的前角、切削刃长度、容屑槽结构、基体材料和表面涂层等方面进行分析,设计出适用于30°楔形螺纹紧固件的新型丝锥,并进行加工性能、螺纹质量验证,对30°楔形螺纹丝锥的选用具有较高借鉴价值。

手动攻丝垂直度方案探讨

攻丝在机械加工中属于常见加工特征,根据加工工况条件可采取机攻或手动两种方式。手动攻丝时,如何保持攻丝的垂直度至关重要,毛坯孔、弧面孔、干涉孔等加工时,丝锥无法保持攻丝的垂直度,且无法使用角度尺进行测量。针对手动攻丝垂直度无法保持及测量困难的问题,该文给出了三种手动攻丝保持垂直度的设计方案,通过对比三种方案的加工性能及操作流程发现,手工攻丝必须仔细检查和校正丝锥的位置,以保证丝锥与工件的螺纹基面垂直。通过实际加工验证了三种方案的可实施性,为手动攻丝保持垂直度的加工提供借鉴。

螺纹丝锥表面处理研究进展

丝锥是内螺纹加工的一种专用刀具,与车刀、铣刀等传统刀具不同,其加工属于半封闭、多切削刃成形加工方式。丝锥加工通常是机加工中的最后一道工序,丝锥质量的好坏直接影响了内螺纹的加工质量和加工效率。概述了市场上典型丝锥的类型、加工主要失效方式与失效机理,并查明丝锥刃口机加工缺陷及严重的黏结磨损和磨粒磨损是诱导丝锥切削性能与寿命显著降低的主因。因此,对丝锥进行表面处理也是行业的研究热点。在表面处理技术方面,重点分析了丝锥刃口钝化技术对丝锥刃口几何特征形态和加工性能的影响规律;同时也探讨了PVD技术类型及特点;在丝锥涂层方面,重点分析了氮化物涂层、含碳膜涂层和特征润滑膜涂层;在丝锥基体预处理方面,重点介绍了激光微织构图案对涂层结合力及刀具摩擦特性的影响规律;在涂层设计方法,重点介绍了常规氮化物、碳化物涂层和高熵合金氮化涂层的力学、物理和化学性质,以及涂层类型与丝锥切削性能和加工质量之间的关联性。最后,总结了单一表面处理技术在丝锥性能提升方面存在的问题,并提出了丝锥钝化+基体激光微织构+PVD自润滑涂层的复合技术方案。

基于视觉原理的直槽丝锥径向几何参数测量方法研究

针对目前丝锥测量方法测量参数单一、需人工操作的问题,提出了一种基于视觉原理的直槽丝锥径向综合多参数自动测量方法。通过预处理得到丝锥极坐标下的径向轮廓图。对端面刃背到几何中心的最大、最小极径像素拟合圆,得到端部和芯部直径。通过拟合特征曲线,得到两对直线方程,利用夹角公式得到前角和后角值。计算刃背首末像素点间距离得到刃背宽度值。将刃背首末像素极径差值作为铲背量。实验结果表明:对M10丝锥进行10次重复性测量,上述几何参数的测量相对误差均在0.58%之内,平均耗时7 s,能满足高精度、高效率、多参数自动测量的工程需求。

分阶式四点接触齿轮滚刀的参数化设计

分阶式四点接触齿轮为凹凸式接触齿轮,具有接触强度高、弯曲强度高及重合度高等优点。为进一步推进分阶式四点接触齿轮的实际应用,本文对分阶式四点接触齿轮滚刀的三维参数化设计进行了研究。通过对三维软件进行二次开发,实现了在软件内部环境通过人机交互式界面调用程序的动态链接库,在对话框中输入滚刀的模数、外径和螺旋升角等基本参数即可自动创建分阶式四点接触齿轮滚刀的三维参数实体模型。为进一步研究滚刀的切削性能以便对刀具的结构或参数进行改进,对所建分阶式四点接触齿轮的滚刀模型进行了有限元分析,结果显示,滚刀在顶刃部位的位移变形最大,达到31.087μm;从刀齿根部到顶刃的应力由180.39Pa增大到6.74MPa,应变则由7.887×10^(-8)增大到0.00313。

基于视觉原理的直槽丝锥轴向几何参数测量方法研究

针对目前丝锥测量方法存在自动化程度低和检测时间长的缺点,提出基于视觉原理的直槽丝锥轴向几何参数测量方法。利用Harris角点检测算法获得丝锥关键尺寸图像区域,再使用区域生长法、改进Canny算法和边缘跟踪算法提取丝锥边缘信息;经过牙侧线上一点作一直线垂直于牙侧线,使该点在垂线方向上到相邻牙型角的角平分线距离相等,运用三角形相似法确定牙侧线上的中径点,采用最小二乘法拟合上下牙型中径线,从而测得中径;求出对应牙顶和牙底像素点拟合直线的距离并获得大小径值;用拟合直线测量夹角获得牙型角和切削锥角,将对应牙侧线中径点的距离求均值后获得螺距。实验结果表明:对M14丝锥重复测量10次,上述几何参数的测量相对误差均在0.43%之内,能满足高精度、高效率以及自动测量的工程需求。

螺旋槽丝锥切削性能影响因素分析

为探究螺旋槽丝锥的切削性能,采用三因素三水平正交试验方法分析了螺旋槽丝锥切削42CrMo材料时不同基材、槽型和涂层对刀具寿命的影响,通过蒙特卡罗模拟获得刀具寿命对基材、槽型和涂层的灵敏度,确定了螺旋槽丝锥寿命最高时的最优组合。试验结果表明:槽型对试验结果高度显著,涂层和基材对试验结果不显著;槽型对刀具寿命最为敏感,其灵敏度为72.1%。最佳组合为45°螺旋角、TiCN涂层和粉末冶金高速钢基材。

切削丝锥过切现象的分析和设计优化

以切削丝锥(直槽丝锥、螺旋槽丝锥)为研究对象,分析造成丝锥过切现象的原因和影响因素,探讨改善过切现象的方法,总结抑制切削丝锥过切现象发生的几个关键点,通过实验室模拟实际加工来验证优化和改进的效果,并应用于丝锥的设计和制造中。

密封面条件下套管内螺纹加工工艺设计

为提高密封性能,带密封面的特殊螺纹连接应用广泛,但密封面却严重限制了螺纹刀具的高效施展。本加工方案灵活利用了刀具、螺纹及密封面三者之间的有限空间,通过改良结构充分释放了刀齿排布和定位装夹两个方向的设计空间,辅以量身定制的加工程序,最终形成一套同时解决加工效率、刀具偏转和螺纹毛刺的精准工艺方案。

深冷与钝化处理对高速钢丝锥使用寿命的影响

以M2高速钢丝锥为研究对象,运用深冷技术和电解强化技术对丝锥进行处理。探究深冷加钝化、深冷、钝化和未处理四种工艺下,丝锥在速度为240、320、380r/min时的使用寿命,试验发现经过深冷与钝化双重处理的丝锥比未处理的丝锥使用寿命提高3倍以上,只经过深冷处理的丝锥可提高1.5-3倍;攻丝速度对只钝化处理的丝锥影响较大,速度越高钝化效果越不明显。对微观形貌进行分析后发现二次弥散型碳化物的出现和刃口型式的改变是提高丝锥使用寿命的主要原因。

螺旋槽丝锥的有限元分析及其结构设计

针对螺旋槽丝锥在制造时存在的某些技术问题,建立丝锥攻丝时的力学模型,以攻丝扭矩最小为目标对螺旋槽丝锥几何参数进行优化设计,并对已优化设计的螺旋槽丝锥进行有限元分析,得到了最佳结构。

微小车床刀具磨损检测方法

设计了微小型刀具磨损在位检测装置。基于机器视觉技术,结合微型刀具的几何特征,搭建微刀具刀尖磨损面积检测系统。在磨损刀具单张图像中,基于Facet模型提取刀具亚像素边缘,拟合刀具的主副切削刃,计算刀尖圆弧及未磨损边界,实现刀尖磨损面积测量。用图像作差法对算法进行验证,其检测精度为±1.51×10-4mm2。最后,通过测量硬质合金刀具切削45号钢时刃尖磨损面积,为微小车床刀具磨损机理的进一步研究奠定了基础。

基于SolidWorks的M24丝锥实体造型

为了创建有限元分析所需的丝锥模型,采用SolidWorks软件对M24丝锥进行了三维实体造型。介绍了SolidWorks软件的造型特点和丝锥的造型过程。

成组不等径直槽丝锥的优化设计及有限元分析

对使用1 1/4-7UNC成组等径直槽丝锥加工高硬金属材料时会出现攻丝扭矩大,易扭断并且加工螺纹精度低等问题.为解决这一工艺难题,在对成组丝锥攻丝受力与扭矩分析的基础上,决定对其进行不等径设计.以减小攻丝扭矩和提高加工螺纹精度为目标,对其几何参数进行了优化设计.建立两组丝锥三维实体模型,然后进行有限元分析.将两组丝锥分析出来的结果进行对比,可以看出优化后成组不等径直槽丝锥结构合理.并且加工出来的螺纹表面质量,精度和使用寿命均有所提高.

TiN涂层丝锥易崩碎的原因分析

ＴｉＮ涂层丝锥易崩碎的原因分析东风汽车公司刃量具厂涂层中心（十堰４４２０２３）朱小清，葛顺兰【编者按】本文通过试验对ＴＩＮ涂层丝锥的脆性问题作了有益探索。尽管文中个别结论（如ＴｉＮ涂层丝锥不活于加工调质钢）尚待进一步探讨，但文章提出的ＴｉＮ涂层是致脆...

基于有限元的内容屑丝锥结构设计

通过内容屑丝锥切削爪在切削力作用下的变形分析,推导出了切削爪的变形方程和最大应力方程,根据螺纹精度及丝锥强度的约束,建立了切削爪数与贮屑腔平均内径优化的内容屑丝锥模型,并对优化结果进行实体建模。通过将模型导入有限元分析软件进行静力分析,得到内容屑丝锥结构的最优解。

旋风铣削螺纹梳形铣刀的研究

旋风铣削螺纹是一种先进的高效率加工方法 ,已广泛应用在药筒生产中 ,本文在理论研究和设计实践的基础上 ,对螺纹梳形铣刀的主要设计加工问题进行了研究 。