金属加工|如何提升复合材料内螺纹加工质量？( 二 ) 编者按本文针对高硅氧玻璃纤维复合材料

（1）丝锥材料选择材料导热性差，螺纹攻制条件恶劣，切屑呈碎末状，在孔内起到研磨料的作用，剧烈摩擦产生的热能增加了切削刃的烧蚀程度，加剧了切削刃的磨损，因此加工复合材料螺纹丝锥应选用粉末冶金高性能高速钢、含钴或含铝的超硬高速钢涂层丝锥或硬质合金涂层丝锥，通过降低切削摩擦力和切削热，提高丝锥耐热、耐磨性，保持切削刃锋利，延长丝锥使用寿命，提高螺纹加工精度。
（2）丝锥切削角度选择复合材料切削具有一定收缩性，导致摩擦力大，因此丝锥切削刃要锋利，前角和后角采用较大值，选取丝锥前角γ为10°～15° ，切削部分后角α为15°～20° 。
选用螺旋槽丝锥，加大实际切削前角，降低切削热，减少切削刃磨损，另外丝锥刀背宽度选较小值，减少丝锥与复合材料的摩擦。
（3）其他钻孔时复合材料孔径有一定收缩，螺纹底孔孔径可以适当增大为φ14.05～φ14.1mm ，同时适当增大孔口两端倒角为1.3mm×45° ，减少螺纹孔口掉渣缺陷。
口盖M16×2-7H螺纹是盲孔螺纹，丝锥攻螺纹时需要控制丝锥切入深度，防止丝锥前端与盲孔底面已经接触，进给还在继续，造成复合材料劈裂。采用测量、标识、深度定位套等方法，控制丝锥进入深度，防止丝锥切入螺纹孔过深，导致孔底产生分层、劈裂等缺陷。
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改善复合材料螺纹切削加工条件
（1）构件加强法复合材料层间强度相对较低，在复合材料制备工艺方面努力提高层间强度的同时，可以通过在外部对加工复合材料进行构件加强的方法，应对复合材料层间强度低和螺纹切削加工时较大分层力的冲突，减少材料分层、劈裂等缺陷。对复合材料进行构件加强，就是在零件外部螺纹切削加工的方向上，通过采取一定措施，如压、夹等将结构件紧固在复合材料的外表面，通过在零件外表面的压力，使复合材料在螺纹切削加工前，内部就产生一定的抗分层力，能够较大提高复合材料在切削时的层间强度，从而有效应对螺纹切削加工时较大的分层力，减少材料分层、劈裂等缺陷。丝锥加工螺纹或车、铣加工复合材料螺纹时，都适合采用构件加强方法，改善复合材料螺纹切削加工条件。对复合材料进行构件加强时，压紧力不可太大，避免零件外形、孔等已加工内容由于较大外力发生变形、劈裂。（2）内螺纹引导工装在手动攻螺纹时，在绞杠上不仅要施加一个力偶，还需施加一个适当大小且朝向螺纹孔的压力，使丝锥切削锥部分顺利的螺旋切入被加工零件孔口，这个压力的大小手工操作不易控制，对塑性好的金属材料来说不难，丝锥会继续螺旋切入零件材料，但对强度比较高或塑性差的材料，会出现丝锥不易切入材料，或者出现螺纹孔口周围材料牙型被带掉。由于复合材料层间强度较低，导致丝锥在刚开始切削就使复合材料表层向外发生劈裂等缺陷，无法继续引导丝锥顺利螺旋切入，因此还要改善手工攻螺纹时丝锥刚切入时的条件。改善丝锥刚切入时的条件，可以在使用构件加强法的基础上，与螺纹引导工装相结合。在需要加工螺纹孔处相对应的加强构件上加工相同尺寸、精度的螺纹，使它同时成为螺纹引导工装，丝锥通过它的引导加工螺纹时，不仅可以起到较高精度的定位、导向作用，还能使丝锥旋转刚切入材料时，工装的螺纹牙型引导丝锥产生稳定向下的、螺旋切入零件材料内部的力，从而减少零件表层向外发生劈裂等缺陷，减少丝锥加工螺纹时手工操作的不稳定性，提高螺纹的垂直度精度，同时可以避免在需要丝锥多次攻入时，螺纹孔口出现的烂牙现象。（3）具体改进方法加工零件口盖外形、孔后，在零件螺纹孔加工厚度方向上、下各垫一加强板，厚度约20mm ，宽度方向尺寸比零件稍小，长度方向尺寸比零件大约80mm ，上加强板上有两个M16×2的起引导作用的螺纹孔，下加强板上有两个φ10mm孔，孔距加工与零件一致，使用两个台阶定位销将零件和上、下加强板定位后，通过上、下加强板两端的紧固螺栓将零件固定在中间，钳口夹紧零件两侧，拆下其中一处台阶定位销后，就可以用丝锥加工该处螺纹，构件加强和螺纹引导工装如图3所示。