丝杠加工工艺过程( 三 ) _丝杠是怎么加工的？

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: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。
【丝杠加工工艺过程】4.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，加工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决变形问题。为避丝杠因自重引起弯曲变形，存放对应垂直放置，热处理时要在井式炉中进行。一般不淬硬丝杠的螺纹经车削而成，而淬硬丝杠的螺纹在螺纹磨床上磨出螺纹。
但对牙形半角大和大螺距、丝杠、螺纹的粗加工还是在淬硬前车削为好。
5.丝杠的热处理首先要求对毛坯进行热处理，由于精密级和一普通级两类丝杠用料不同，它们的热处理方式也就不同。毛坯的热处理要求:
1.消除毛坯制造产生的内应力;
2.控制硬度以适应机械加.工的切削性能，一般切削硬度控制在HBS140~248之间为宜。通常含碳量在0.25%~0.5%的中碳钢用正火，含碳量0.5%~0.8%的亚共析钢或共析钢用退火。
对于含碳量在0.8%~1.2%的过共析钢，由于其组织中存在粗片状珠光体及网状渗碳体，硬度比较高，要采取球化退火热处理(球化退火是将毛坯加热到750~780℃后，以40~40℃/时的速度冷却至500~550℃，然后在空气中自然冷却) 。