精车螺纹是不淬火丝杆的后工序。精密丝杆螺纹精度的几个主要批标是螺距、中径、牙形半角以及表面光洁度等,都要在这道工序中得到保证。精车螺纹工序的误差分析是机械加工中工艺系统尺寸链及运动链综合分析的一个典型实例。
精密丝杆螺纹加工误差分析基础:螺线三角形与螺距误差:螺距误差可以通过螺纹在平面上的展开图----螺线三角形来表示。准确无误的螺纹表面,在螺线三角形中,应该反映出有一固定的斜边。
事实上加工后的螺纹表面,总是有误差的。实际螺线三角形的斜边,也不是一根理想的直线。如用丝杆动态测量记录器把精密丝杆螺线各点记录下来。就会发现它是由多种误差形式组成的。分析螺旋面的曲线,螺距误差大致可分为三种情况:1)局部性误差;2)周期性误差;3)渐进性误差。
丝杆毛坯热处理工序
精密级及普通级两类丝杆由于材料的不同,其毛坯的热处理方式也就不同。毛坯热处理是预备性热处理,它要求:1、能消除毛坯制造带来的内应力;2、能控制硬度以适应机械加工的切削性能。在机械加工中,切削硬度一般应在HV150-250(HB140-248)范围内。若硬度过高,固定丝杆,会加剧刀具磨损;硬度太低,切屑不易断开,会造成所谓粘刀现象。
通常含碳量0.25-0.5%的中碳钢,宜用正火;含碳量在0.5-0.8%的亚共析钢及共析钢,宜用退火;而对于含碳量在0.8-1.2%的过共析钢,由于其原始组织中常有粗片珠光体及网状渗碳体存在,固定丝杆采购,硬度较高,故对这类材料的预备性热处理 ,就要采用一道球化退火的热处理工序。
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滑动精密丝杆螺纹的摩擦力比较大,固定丝杆定做,其进给灵敏性,传动效率比滚动精密丝杆或静压精密丝杆螺纹低,润滑条件也不好,双向移动时还需要采用消除间隙的措施。所以当机床精度要求高,特别是微量进给精度要求高的时候,一般不采用滑动精密丝杆,而采用滚动精密丝杆或静压精密丝杆。滚动精密丝杆又可分为滚珠和滚柱丝杆两种。用得普遍的是滚珠精密丝杆,固定丝杆定制,它是由丝杠和螺母之间装入连续多粒等直径的滚珠所组成的。
滚珠精密丝杆的传动精度和轴向刚度都比较高,螺纹升角大于2度时,传动效率可达90~98%。所以数控机床的进给机构一般都采用它,滚珠精密丝杆螺纹牙形状和普通精密丝杆螺纹牙形不同,它采用了各式滚道。它们的截面形状,有直线形,单圆弧及双圆弧形等三种,用得广的是双圆弧形,因为双圆弧形滚道接触刚度比较好,摩擦小,还有较大的承载能力,传动精度也比较高。缺点是制造工艺比较复杂。
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