大家都知道陶瓷的硬度超高，那么对于这么高硬度的陶瓷来说它的螺纹又是如何加工的呢？下面就由科众陶瓷厂来为大家介绍关于工程陶瓷螺纹的加工方法。
 

氧化锆陶瓷螺丝

工程(cheng)陶瓷螺纹加工方(fang)法：

工程陶瓷如氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷等，具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀、不导磁不导电优点，作为精密机械模具中核心部件有许多优点，但工程陶瓷又是超高硬度、脆性高的材料，其硬度为HRA88-90，抗弯强度300-950MPa。

加工(gong)到(dao)较高精度来符合机械(xie)模具(ju)的核心部(bu)件(jian)非常困难，特别是需要螺纹和(he)精密(mi)孔(kong)型与(yu)陶瓷螺纹加工(gong)，一直未(wei)能找到(dao)很好办法(fa)，现有(you)的加工(gong)陶瓷螺纹方(fang)(fang)法(fa)主要有(you)坯料预(yu)制(zhi)法(fa)和(he)镶(xiang)嵌(qian)法(fa)、仿形法(fa)但这三(san)种方(fang)(fang)法(fa)都有(you)明显弱点：

1.精(jing)度差：由于工(gong)程陶瓷经高温烧制(zhi)。从1400-1750°C，其收缩率从10-25%，烧制(zhi)出(chu)来产品变形(xing)较大，所以坯料预制(zhi)法出(chu)来单(dan)螺(luo)孔(kong)公差+/-0.1，多(duo)孔(kong)的(de)形(xing)位公差甚至0.5也不能保证(zheng)，且只能做M5以上的(de)孔(kong)牙(ya)。镶嵌法、仿形(xing)法单(dan)螺(luo)纹(wen)精(jing)度还成(cheng)，而(er)协(xie)及多(duo)螺(luo)纹(wen)，其精(jing)度也无法保证(zheng)。

2.影响(xiang)坯体的(de)强度(du)(du)，采用镶(xiang)嵌法的(de)螺孔，其(qi)必(bi)须钻更大的(de)孔，这往往影响(xiang)工(gong)程陶瓷(ci)产品(pin)的(de)强度(du)(du)，在精密模具机械部(bu)件(jian)中有(you)许多(duo)位置限制。这大大限制了工(gong)程陶瓷(ci)的(de)使用。

3.镶嵌法的螺孔，由于镶入的为钢或(huo)其它有色金属，且大多数硬度(du)低(di)、导电、导磁、不耐高温、不耐酸碱，这样令使用工程陶瓷的功能(neng)大幅降低(di)。

4.成本(ben)较(jiao)高，时间较(jiao)长。无(wu)论是坯(pi)料预制法和(he)镶(xiang)(xiang)嵌法、仿(fang)形(xing)法，都是人(ren)手操(cao)作(zuo)，需(xu)要熟(shu)练(lian)工人(ren)，比如镶(xiang)(xiang)嵌法MG的牙，从画线，钻孔、金属攻牙、线割螺牙、粘(zhan)胶(jiao)、镶(xiang)(xiang)入螺牙、磨平，前后工序至少60分钟机(ji)间长、成功率不足80%。

5、仿形法(fa)，只能做外螺纹(wen)、内螺纹(wen)，特(te)别是细(xi)小螺纹(wen)无(wu)法(fa)完成，而协及多(duo)个有形位公差(cha)要(yao)求+/-0.02的外内螺纹(wen)无(wu)法(fa)加工。

6、只(zhi)能单件生产(chan)，无(wu)法(fa)批量和大规(gui)模的(de)生产(chan)。坯料预制法(fa)和镶(xiang)嵌法(fa)、仿(fang)形法(fa)只(zhi)能是人工操(cao)作，无(wu)法(fa)满足现代产(chan)业的(de)要求。

针对(dui)现(xian)有技术的上述缺陷，提供一种直接在工(gong)程陶瓷上加工(gong)工(gong)程陶瓷螺纹方法。

（1）根据模具(ju)机械部件的需(xu)要(yao)，选择工程(cheng)陶瓷粗坯种类(lei)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)锆高韧(ren)性、高硬度(du)(du)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)铝高硬度(du)(du)、耐高温、氮化(hua)(hua)(hua)硅(gui)耐高温、线膨胀系数小、低(di)密度(du)(du)的产品；

（2）对工(gong)(gong)程陶瓷的(de)(de)粗(cu)坯进(jin)行粗(cu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)；粗(cu)坯留有0.5-2.5mm的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)余(yu)量(liang)；粗(cu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)后留0.05-0.15精加(jia)(jia)工(gong)(gong)量(liang)；

（3）通(tong)过螺纹大径、小(xiao)径、牙(ya)距、牙(ya)型(xing)(xing)半(ban)角、螺纹旋合长(zhang)(zhang)度(du)(du)(du)相(xiang)关的(de)(de)参数，设计(ji)螺纹磨(mo)(mo)(mo)(mo)头(tou)(tou)头(tou)(tou)型(xing)(xing)，而磨(mo)(mo)(mo)(mo)头(tou)(tou)长(zhang)(zhang)度(du)(du)(du)相(xiang)关到高度(du)(du)(du)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削的(de)(de)稳定性(xing)(xing)与(yu)精度(du)(du)(du)，在(zai)(zai)许可的(de)(de)情(qing)况下(xia)，尽(jin)量减短磨(mo)(mo)(mo)(mo)头(tou)(tou)的(de)(de)长(zhang)(zhang)度(du)(du)(du)，通(tong)常控制在(zai)(zai)50以内；磨(mo)(mo)(mo)(mo)孔磨(mo)(mo)(mo)(mo)头(tou)(tou)设计(ji)半(ban)圆形，主(zhu)要因为陶瓷的(de)(de)脆(cui)性(xing)(xing)，在(zai)(zai)入(ru)(ru)刀时往(wang)往(wang)较易(yi)碰崩(beng)入(ru)(ru)口位(wei)。在(zai)(zai)金刚砂的(de)(de)粒度(du)(du)(du)上(shang)，与(yu)磨(mo)(mo)(mo)(mo)削精度(du)(du)(du)相(xiang)关较大，在(zai)(zai)+/-0.02的(de)(de)情(qing)况下(xia)，粗细常采用120-180#；

（4）将经过粗加(jia)工(gong)(gong)的(de)陶瓷工(gong)(gong)件放在CNC设备上(shang)装(zhuang)夹好，由于工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)陶瓷属脆硬(ying)材料，装(zhuang)夹时(shi)可采用(yong)电木板(ban)铣下产(chan)品的(de)型(xing)腔，按使用(yong)的(de)要(yao)求一(yi)个(ge)或(huo)(huo)多(duo)个(ge)，把(ba)工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)陶瓷粗加(jia)工(gong)(gong)的(de)工(gong)(gong)件放进型(xing)腔内再用(yong)塑料压(ya)板(ban)压(ya)上(shang)四个(ge)角，防止工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)陶瓷崩裂(lie)；工(gong)(gong)程(cheng)(cheng)陶瓷的(de)杨(yang)氏模量约200-400GPa，介(jie)于钢(gang)100-200GPa与硬(ying)质合(he)金（或(huo)(huo)钨钢(gang)）450GPa以(yi)上(shang)之间，装(zhuang)夹的(de)力的(de)大(da)小(xiao)应介(jie)于钢(gang)与硬(ying)质合(he)金（或(huo)(huo)钨钢(gang)）之间，这在高精度螺纹加(jia)工(gong)(gong)中(zhong)，更显重要(yao)。

（5)选用高速(su)(su)数控铣床进行(xing)磨(mo)(mo)孔(kong)。磨(mo)(mo)孔(kong)时，根(gen)据磨(mo)(mo)头的(de)大(da)小，磨(mo)(mo)砂的(de)粗细来控制合适的(de)转速(su)(su)，各个方(fang)向的(de)进给(ji)量和(he)移(yi)(yi)动(dong)速(su)(su)度。我们(men)的(de)机型精(jing)雕机，磨(mo)(mo)头的(de)直径DIA2.0-30MM，转速(su)(su)32000-8000R/MIN，进给(ji)深度Z方(fang)向0.05-0.2/TIME，平面x，Y方(fang)向0.1-0.2/TIME，移(yi)(yi)动(dong)速(su)(su)度0.1-0.2/S，加上冷却液，约3-6MIN即可成粗加工孔(kong)，换(huan)上精(jing)加工磨(mo)(mo)头，进给(ji)X、Y方(fang)向0.01，1-3MIN即可完成，

（6）采用同(tong)一高速数控铣床，换上螺纹(wen)用磨头，加(jia)上冷(leng)却液、采用纵加(jia)工法进行(xing)磨螺纹(wen)

加工；同样根据磨(mo)头的直径和(he)磨(mo)砂(sha)的粗细程度(du)来控制合理转(zhuan)速(su)、进给量、移(yi)动(dong)速(su)度(du)。转(zhuan)速(su)为(wei)20000-30000R/MIN，平面x，Y方向0.1-0.5/TIME，移(yi)动(dong)速(su)度(du)0.1-0.3/S，加上(shang)冷却液(ye)，约(yue)3-10MIN即(ji)可成磨(mo)螺纹；

（7）完(wan)成螺纹(wen)1后(hou)，依(yi)次(ci)按(an)程(cheng)序进入螺纹(wen)2，3，4，和下(xia)一件工件的(de)(de)螺纹(wen)的(de)(de)磨(mo)(mo)削(xue).因(yin)磨(mo)(mo)头磨(mo)(mo)损和质(zhi)量(liang)不(bu)同，在磨(mo)(mo)头的(de)(de)自动切换时(shi)(shi)，可在单(dan)件测试时(shi)(shi)计(ji)算出(chu)合适的(de)(de)时(shi)(shi)间，而在控制好(hao)一定计(ji)算好(hao)换磨(mo)(mo)头的(de)(de)时(shi)(shi)间。