鋁合金腔體類零件作為一種通用的結(jié)構(gòu)件，大量應(yīng)用于微波電子領(lǐng)域，為滿足微波電子器件的焊接和電性能要求，通常需要對其進(jìn)行化學(xué)鍍或電鍍的表面處理，其常用的鍍層厚度通常在8～10μm，經(jīng)過電鍍后，鋁合金零件的M1.6、M2等小直徑內(nèi)螺紋往往由于鍍層的沉積導(dǎo)致尺寸變小，致使螺釘無法裝配，目前通用方法是在鍍層后使用絲錐對螺紋孔進(jìn)行回絲加工，回絲為手工操作，效率很低且易造成絲錐斷裂，當(dāng)螺紋孔數(shù)量較多時，還容易漏回絲，造成產(chǎn)品質(zhì)量問題。因此，尋求高效且可靠的加工工藝，同時保證加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量極為重要。
（1）樣件和工藝。使用6063- T6鋁合金為基材，在表面加工M2和M1.6的螺紋通孔和盲孔，如圖1所示。典型的工藝路線是：數(shù)控銑削加工螺紋孔——化學(xué)鍍鎳——鉗裝回絲。
圖1 試驗件圖樣
（2）測試工具和儀器。M1.6定制螺紋塞規(guī)：中徑1.428（T）～1.443（Z）。M2定制螺紋塞規(guī)：中徑1.795（T）～1.810（Z）。M1.6-6H標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)：中徑1.373（T）～1.458（Z）。M2-6H標(biāo)準(zhǔn)螺紋塞規(guī)：中徑1.740（T）～1.830（Z）。40×顯微鏡、X射線熒光測厚儀。
谷振詣、劉壯虎認(rèn)為:“令人擔(dān)憂的不是學(xué)生的批判性思維能力，而是教師的批判性思維能力?！保?0］在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中引入批判性思維教學(xué)模式，勢必要建立專職合理的教研體系，通過集體備課、集體培訓(xùn)有針對性的提高相關(guān)教師的批判性思維，提升其開展批判性思維教育的能力，從而提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的質(zhì)量。
螺紋中徑尺寸將增加大約4倍鍍層厚度，如圖2所示。普通6g-6H為間隙配合螺紋，當(dāng)鍍層厚度t施加于內(nèi)螺紋時，螺紋單側(cè)增大量△d為2t，螺紋中徑增加量為4t，即鍍層厚度的4倍，因此鍍前中徑公差理論上需容納4倍鍍層厚度才能達(dá)到間隙裝配。
根據(jù)上述分析計算，6g-6H螺紋尺寸精度和容納鍍層厚度如表1所示。
(2)工程前后水位變化。裁彎工程實施以后，南夾江比降增大，分流量也增大，裁彎出口段受到長江干流來水的頂托，在82 400 m3/s流量下水位壅高幅度達(dá)0.06 m，其余河段水位均有所下降，下降幅度在0.01～0.05 m之間。
我國是一個國土面積廣闊的國家，其中擁有多種多樣的地形地貌以及水文特征，所以在如此復(fù)雜的地面上興建土木工程，其必然會增加很大的難度。我國的土質(zhì)主要有黃土、凍土、雜土以及淤泥雜質(zhì)土等，不同的土壤對于建筑工程施工技術(shù)的要求是不一樣的，我們可能會采用到許多方式來進(jìn)行地基處理，從而提升了地基處理的難度。并且有的區(qū)域?qū)儆诘卣鸲喟l(fā)區(qū)，所以在對其進(jìn)行房屋建設(shè)時對于施工有著更高的要求，要充分的考慮到建筑物的抗震能力。
針對M1.6和M2的6H精度內(nèi)螺紋，當(dāng)鍍層厚度在可容納范圍內(nèi)時，理論上可以通過螺紋加工公差的控制以達(dá)到控制最終尺寸的目的。當(dāng)鍍層厚度超出可容納范圍時，只能通過鍍前保護(hù)螺紋孔的方式控制其尺寸。
圖2 螺紋公差配合和鍍層的中徑影響
根據(jù)JB/T12140—2015（小直徑擠壓絲錐）和JB/T12141—2015（小直徑螺旋槽絲錐）中，對M1.6和M2絲錐精度都做了細(xì)分，在日本工具工業(yè)協(xié)會規(guī)格中，也進(jìn)行了類似的區(qū)分，形成了P級絲錐公差如表2所示。
如表2所示，理論上P1～P4級的絲錐，均能加工出符合6H普通螺紋精度要求的產(chǎn)品，根據(jù)公差帶所處位置的不同，其中徑公差帶范圍從基準(zhǔn)中徑+10～+25μm到+55～+70μm共分4個不同等級，若選用P4級絲錐進(jìn)行內(nèi)螺紋加工，經(jīng)化學(xué)鍍鎳10μm后，推算鍍前鍍后的內(nèi)螺紋尺寸如表3所示。
雖然科研眾包改變了以往封閉的科研模式，讓更多有創(chuàng)新才能和意愿的企業(yè)或個人能夠參與到創(chuàng)新中來，但由于科研活動本身具有的復(fù)雜性，以及大量需求呈現(xiàn)出個性化特征，如果讓發(fā)包方自己去平臺上篩選能夠解決技術(shù)難題的接包方，則需要花費(fèi)大量的時間和精力。據(jù)調(diào)研中平臺反饋，科研眾包的大部分發(fā)包方都是中小企業(yè)，這類企業(yè)普遍在研發(fā)投入上預(yù)算不多。對科研眾包平臺青睞有加的原因，就是希望能夠用最小的成本解決產(chǎn)品和工藝上的關(guān)鍵問題，花合適的錢找專業(yè)人做專業(yè)事。于是，平臺擔(dān)當(dāng)科技伯樂為發(fā)包方篩選最優(yōu)方案，這一項工作就顯得極具價值。
表1 6g-6H普通內(nèi)螺紋尺寸精度要求
螺紋規(guī)格 螺距／mm 中徑／mm 公差／mm 可容納鍍層厚度／mm M1.6-6H 0.35 1.373～1.458 0.085 0.021 M2-6H 0.40 1.740～1.830 0.090 0.022
表2 符合普通螺紋精度的絲錐細(xì)分規(guī)格和尺寸
規(guī)格 螺距／mm 精度等級／μm 實際中徑尺寸／mm M1.6 0.35 P1 25～10 1.398～1.383 M1.6 0.35 P2 40～25 1.413～1.398 M1.6 0.35 P3 55～40 1.428～1.413 M1.6 0.35 P4 70～55 1.443～1.428 M2 0.40 P1 25～10 1.765～1.750 M2 0.40 P2 40～25 1.780～1.765 M2 0.40 P3 55～40 1.795～1.780 M2 0.40 P4 70～55 1.810～1.795
可見，選用P4級絲錐加工，可以容納一般微波件10μm厚度的鍍層，使其鍍前和鍍后的中徑尺寸均在6H精度范圍內(nèi)，而理論上其極限可容納鍍層厚度為13μm，以下試驗和測試均基于P4級絲錐的加工。
（1）零件螺紋孔朝向?qū)﹀儗由疃群秃穸鹊挠绊?。根?jù)零件實際情況，零件在電鍍掛具上固定后，其螺紋孔的朝向有上、下及側(cè)3種可能，從電鍍要求的拴掛方式考慮，多數(shù)應(yīng)為側(cè)向，少數(shù)可能向上或向下。試驗件采用如圖3所示的拴掛方式。
圖3 拴掛方式示意
化學(xué)鍍鎳參數(shù)：空氣攪拌+陰極移動，28min，平面測厚8.2μm。鍍鎳參數(shù)和鍍鎳后的螺紋塞規(guī)檢測結(jié)果如表4所示。
由表4可知，鍍鎳后使用定制的P4級塞規(guī)檢測，會出現(xiàn)T端不過的情況，這說明螺紋內(nèi)已經(jīng)由于鍍層的沉積發(fā)生了尺寸的變化，但所有M1.6和M2的螺紋孔均滿足6H標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)的檢測要求，說明其尺寸精度仍然滿足6H精度標(biāo)準(zhǔn)要求。
表3 內(nèi)螺紋中徑尺寸
規(guī)格 螺距／mm 精度等級／μm 鍍前中徑尺寸／mm 鍍鎳10μm后中徑尺寸／mm M1.6 0.35 P4 70～55 1.443～1.428 1.411～1.376 M2 0.40 P4 70～55 1.810～1.795 1.778～1.743
表4 螺紋塞規(guī)檢測結(jié)果
螺紋塞規(guī) 0#（盲孔向上） 1#（盲孔向下） 2#（盲孔側(cè)向）M1.6標(biāo)準(zhǔn)（1.373-1.458） T端過，Z端止 T端過，Z端止 T端過，Z端止M1.6定制（1.428-1.443） T端止 約40%T端過，Z端止 T端止M2標(biāo)準(zhǔn)（1.740-1.830） T端過，Z端止 T端過，Z端止 T端過，Z端止M2定制（1.795-1.810） T端止 T端止 T端止
對0#、1#和2#樣件，使用線切割將螺紋軸向剖開后進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)鍍層在螺紋中的深度明顯受拴掛方式的影響，如圖4所示。
如圖4所示，對剖開的零件孔內(nèi)鍍層進(jìn)行目視觀察，盲孔向上的零件孔內(nèi)鍍層深度和質(zhì)量最好，側(cè)向次之。使用X射線熒光測厚儀對剖開后的螺紋沿深度方向進(jìn)行測厚，化學(xué)鍍鎳參數(shù)：空氣攪拌+陰極移動，28min，平面測厚8.2μm，結(jié)果如表5所示。
圖4 孔內(nèi)鍍層剖視
表5 化學(xué)鍍鎳時不同拴掛方向?qū)﹀冩嚭罅慵菁y的影響（目視和X射線測試）
0#（盲孔向上） 1#（盲孔向下） 2#（盲孔側(cè)向）M1.6通孔鍍層覆蓋完整 鍍層覆蓋完整 鍍層覆蓋完整7.7μm 7.8μm 7.5μm M2通孔 鍍層覆蓋完整 鍍層覆蓋完整 鍍層覆蓋完整7.8μm 7.6μm 7.3μm鍍層覆蓋基本完整 鍍層覆蓋約1/3孔深，3～4個螺距 鍍層覆蓋約1/2孔深，5～6個螺距口部 中間M1.6盲孔 （距口部2mm） 底部 口部 中間 底部 口部 中間（距口部2mm） 底部7.9μm 6.0μm 3.8μm 1.1μm 3.0μm鍍層覆蓋基本完整 鍍層覆蓋約1/3孔深，3～4個螺距 鍍層覆蓋約1/2孔深，5～6個螺距口部 中間M2盲孔 （距口部2mm） 底部 口部 中間 底部 口部 中間（距口部2mm） 底部8.2μm 7.0μm 7.4μm 3.3μm 7.8μm 1.5μm
綜上可知，在生產(chǎn)線正常的空氣攪拌和陰極移動條件下進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，M2和M1.6的通孔內(nèi)能獲得與零件外平面厚度差異不大的鍍鎳層。而盲孔內(nèi)的鍍層分布受拴掛方向影響，基本情況如下：①向上的盲孔內(nèi)鍍層可達(dá)全覆蓋（深4～5μm），口部和底部均有較好的厚度。②側(cè)向的盲孔鍍層深度約1/2（深2～3μm），口部鍍層厚度較好，但隨深度增加迅速減小。③向下的盲孔內(nèi)鍍層深度約1/3（深1～2μm）更淺，口部雖有鍍層覆蓋但厚度較薄。④同等情況下，M2的螺紋盲孔比M1.6的螺紋盲孔鍍層深度和厚度更好。
（2）化學(xué)鍍鎳厚度變化的影響。一般情況下，鋁合金化學(xué)鍍鎳8μm、10μm的厚度要求控制在8～13μm，鋁合金化學(xué)鍍鎳25μm的厚度要求控制在25μm以上。根據(jù)前面的研究數(shù)據(jù)，螺紋盲孔向上或側(cè)向會獲得最深、最厚的鍍層，因此針對盲孔向上和側(cè)向的情況進(jìn)行了針對性的測試，測試條件和結(jié)果如表6所示。
可見，即使鍍層厚度達(dá)到極限（13～14μm），使用P4級絲錐加工的M1.6和M2螺紋孔也能滿足6H的精度要求。
（3）退鍍過程的影響。通常鋁合金化學(xué)鍍鎳的合格率均非100%，因此需要考慮返工退鍍過程對螺紋尺寸的影響，試驗中選用P4級絲錐加工的樣件，數(shù)據(jù)如表7所示。
隨著大功率半導(dǎo)體及控制技術(shù)進(jìn)步， 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)是智能化和模塊化，不僅調(diào)速性能優(yōu)越，而且各種保護(hù)功能也很完善，已在很多方面大量使用［4-5］。
可見，即使經(jīng)過合理的兩次退鍍返工，螺紋的精度仍然不會受到影響。
表6 標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測測試條件和結(jié)果
加工參數(shù)：P4級絲錐加工、加工后塞規(guī)檢測合格，鍍鎳，空氣攪拌+陰極移動4#（盲孔側(cè)向） 5#（盲孔側(cè)向） 8#（盲孔向上） 9#（盲孔側(cè)向）空氣攪拌+陰極移動，40min，平面測厚14.0μ空氣攪拌+陰極移動，39min，平面測厚13.6μm T端過，Z端止 T端過，Z端止 T端過，Z端止 T端過，Z端止
表7 退鍍過程零件螺紋的影響（標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測）
序號 狀態(tài) 條件 測試結(jié)果1 鍍前 P4級絲錐加工 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格2 鍍鎳后 第一次鍍鎳，化學(xué)鍍鎳10μm 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格3 退鍍 第一次退鍍，25℃，10min 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格4 鍍鎳后 第二次鍍鎳，化學(xué)鍍鎳10μm 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格5 退鍍 第二次退鍍，25℃，10min 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格6 鍍鎳后 第三次鍍鎳，化學(xué)鍍鎳10μm 6H精度標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格
以上研究結(jié)果表明，在化學(xué)鍍鎳10μm的工藝要求下，通孔內(nèi)部具有均勻的化學(xué)鍍鎳層，但盲孔內(nèi)部鍍層并不均勻，其鍍層深度和厚度與拴掛方向強(qiáng)相關(guān)。從國標(biāo)尺寸上考慮，使用P4級絲錐加工的M1.6和M2螺紋孔，鍍后通過標(biāo)準(zhǔn)塞規(guī)檢測合格，無需回絲處理，經(jīng)合理的返工也不會對螺紋尺寸產(chǎn)生過多影響。
本組篩查對象中發(fā)現(xiàn)實性結(jié)節(jié)的處理采用Fleischner學(xué)會處理指南[4]，初始發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)直徑在6mm以上的，需要把結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)、密度及所處肺葉的位置在記錄表上詳細(xì)填寫，而對于初始發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)在6mm以下的，如果結(jié)節(jié)出現(xiàn)分葉、短毛刺、胸膜凹陷等危險因素的也需要提高警惕，應(yīng)建議1～3月內(nèi)再次給予低劑量CT掃描復(fù)查，觀察結(jié)節(jié)的形態(tài)、大小及密度情況，如果此類結(jié)節(jié)同時存在分葉、短毛刺及胸膜凹陷等多種危險因素的[5]，應(yīng)建議活檢或直接手術(shù)切除。
參考文獻(xiàn)：
[1]王先逵.機(jī)械加工工藝規(guī)程制定[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.
