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丝杠是一种精度很高的零件,它能精确地确定工作台坐标位置,将旋转运动转换成直线运动,面且还要传递一定的动力,所以在精度、强度及耐磨性等方面都有很高的要求所以,丝杠的加工从毛坯到成品的每道工序都要周密考虑,以提高其加工精度
1、丝杠的分类机床丝杠按其摩擦特性可分为三类:即滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠滚动丝杠义分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类滚珠丝杠与滚柱丝杠相比而言,摩擦力小,传动效率高,精度也高,因而比较常用,但是其制造工艺比较复杂静压丝杠有许多的优点,常被用于精密机床和数控机床的进给机构中其螺纹牙形与标准蛭螺级牙形相同但牙形高于同规格标准螺纹
1.5~2倍,目的在于获得良好油封及提高承载能力但是调整比较麻烦,而且需要一套液压系统,工艺复杂,成本较高
2、丝杠的结构特点及技术要求1丝杠结构的工艺特点丝杠是细长柔性轴,它的长度L与直径d的比值很大,一般为20~50,刚性较差结构形状复杂,有很高的螺纹表面要求,还有阶梯、沟槽等,所以,在加工过程中易出现变形2精度等级在国家标准GB785-65中,对普通梯形螺纹精度是按中径公差划分的共有五项基本参数即外径d、内径d
1、中径d
2、螺距t及牙形半角a/2由于丝杠要传递准确运动,因此按JB2886・81规定,丝杠及螺距的精度,根据使用要求分为6个等级
4、
5、
6、
7、
8、9精度依次降低各级精度丝杠应用范围如下:4级为目前最高级,一般很少应用;5级用于精密仪器及机密机床,如坐标锋床、螺纹磨床等;6级用于精密仪器、精密机床和数控机床;7级用于精密螺纹车床、齿轮加工机床及数控机床;8级用于一般机床,如卧式车床、铳床;9级用于刨床、钻床及一般机床的进给机构一般所说的精密丝杠是指
5、
6、7级丝杠精密丝杠有淬硬丝杠和不淬硬丝杠两种前者的耐磨性较好,能较长时间保持加工精度,但加工工艺复杂,必须有高精度的螺纹磨床和专门的热处理设备,而后者只需要精密丝杠车床滚珠丝杠副和滚珠丝杠的精度等级也分为六个等级3技术要求对于丝杠的技术要求可分为如下几项
①精度等级;
②表面粗糙度;
③单个螺距允差和定长上的累积允差;
④中径圆度允差;
⑤外径相等性允差;
⑥外径圆跳动允差;
⑦牙形半角允差;
⑧中、外、内径允差等项
3、材料的选择丝杠材料的选择是保证丝杠质量的关键,一般要求是1具有优良的加工性能,磨削时不易产生裂纹,能得到良好的表面光洁度和较小的残余内应力,对刀具磨损作用较小2抗拉极限强度一般不低于588MPao3有良好的热处理工艺性,淬透性好,不易淬裂,组织均匀,热处理变形小,能获得较高的硬度,从而保证丝杠的耐磨性和尺寸的稳定性4材料硬度均匀,金相组织符合标准常用的材料有不淬硬丝杠常用T10A,T12A及45等淬硬丝杠常选用9Mn2V QrWMn等其中9Mn2V有较好的工艺性和稳定性,但淬透性差,常用于直径<50mm的精密丝杠;CrWMn钢的优点是热处理后变形小,适用于制作高精度零件,但其容易开裂,磨削工艺性差丝杠的硬度越高越耐磨,但制造时不易磨削
4、丝杠的加工工艺过程不淬硬丝杠加工艺过程图1所示为SM8625丝杠车床的丝杠材料为T10A,精度为5级,其加工工艺过程见下表。