丝杠加工工艺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.由于滑动丝杠结构简单,制造方便,所以在机床上应用比较广泛.滑动丝杠的牙型多为梯形.这种牙型比三角形牙酬具有效果高,传动性能好,精度高,加工方便等优点.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.其螺纹牙形与标准梯形螺纹牙形相同.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d1,中径d2,螺距t及牙形半角α/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,如坐标镗床,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,铣床;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:①②③④⑤⑥⑦⑧精度等级;表面植诙?单个螺距允差和定长上的累积允差;中径圆度允差;外径相等性允差;外径圆跳动允差;牙形半角允差;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588MPa.(3)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,CrWMn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.图1SM8625丝杠车床的丝杠淬硬丝杠加工工艺过程图2所示为万能螺纹磨床的丝杠,材料为9Mn2V,精度为6级,其加工工艺过程见下表.图2万能螺纹磨床的丝杠表精密丝杠的工艺过程5,丝杠加工的典型工艺过程在丝杠的加工为了获得较高的精度,加.下工艺过程应考虑以下几点:(1)对外圆和螺纹可分多次加工,逐步减少切削量,从而逐步减少切削力和内应力,减少加工误差,提高加工精度.(2)每次粗加工外圆及粗加工螺纹后都要进行时效处理,以便消除内应力.丝杠的精度要求越高,时效处理的次数也越多.(3)每次时效处理后都要重新打中心孔或修磨中心孔,以修止时效处理时产生的变形;并除去氧化皮等,使加工有可靠而精确的定位基面.(4)每次加工螺纹前,先加二L丝杠外圆(切削量很小),然后以丝杠外圆和两端中心孔作为定位基面加丁:螺纹,逐步提高螺纹加工精度.丝杠加工过程中校直和热处理工序,是保证丝杠精度,防止弯曲变形的关键工序.但是校直本身会产生内应力,这对精度要求较高的丝杠来说是不利的.因为内应力有逐渐消失的倾向,由于内应力的消失会引起丝杠的变形,这就影响了丝杠精度的保持.所以,对精度要求高,直径较大的精密丝杠,在加工过程中不较直,而是采用加大径向总余量和工序间余量的方法逐次切去弯曲变形,经多次时效处理和把工序划分的更细的方法来解