淬硬長(zhǎng)絲杠的磨削工藝分析

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2014-11-17 08:59:05點(diǎn)擊率：

　　1 問(wèn)題的提出

　　在非標(biāo)設(shè)備和夾具中，長(zhǎng)絲杠得以廣泛應(yīng)用，為了提高絲杠的使用壽命，廣泛采用淬硬絲杠，這種絲杠以磨為主，精度靠螺紋磨床磨削來(lái)保證。在螺紋磨床上加工螺紋，是目前螺紋加工中獲取高精度、低表面粗糙度常用的切削方法，隨著高精度淬硬螺紋零件的廣泛應(yīng)用，磨削加工螺紋的優(yōu)越性得到充分體現(xiàn)。在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，為了獲得較高精度和表面質(zhì)量的絲杠，有必要對(duì)其磨削工藝進(jìn)行深入探討?，F(xiàn)以生產(chǎn)實(shí)踐中碰到的絲杠為例進(jìn)行詳盡分析。

　　2 絲杠材料的選擇及熱處理

　　絲杠材料直接影響加工工藝及熱處理后工件的機(jī)械性能。因此高精度長(zhǎng)絲杠的制造中一個(gè)很重要的問(wèn)題就是合理選擇材料，通?？蓮暮辖鸸ぞ咪摗⒑辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼中選擇。根據(jù)圖l所示零件的技術(shù)要求，綜合熱處理工藝性和機(jī)加工工藝性，選擇65Mn，此材料可獲得較高硬度55～60HRC，絲杠具備高強(qiáng)度、高耐磨性。

　　65Mn材料的絲杠采用的熱處理工藝為淬火、回火、冰冷處理、回火。絲杠在粗磨(粗車(chē))后須進(jìn)行高溫時(shí)效，半精磨(精車(chē))后應(yīng)采取低溫時(shí)效，以消除機(jī)加工過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力，提高絲杠的穩(wěn)定性。

　　絲杠在熱處理過(guò)程中應(yīng)注意避免產(chǎn)生彎曲變形，盡量不采用校直工序，必要時(shí)也只能采用熱校直。因?yàn)樵诔叵滦Ｖ钡慕z杠，雖然短時(shí)間內(nèi)看起來(lái)已校直，但第2天或者一經(jīng)磨削加工又會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。

　　3 磨前工藝準(zhǔn)備

　　3.1 基準(zhǔn)的控制

　　絲杠的工藝基準(zhǔn)是兩端的中心孔，中心孔一般應(yīng)采用B型中心孔，它可以防止端面碰傷而影響中心孔的精度，同時(shí)中心孔的硬度應(yīng)達(dá)到6O～65HRC，中心孔的精度是保證絲杠精度的關(guān)鍵，在粗磨、精磨工序前即淬火、時(shí)效后必須安排中心孔修研工序。中心孔與的接觸面積在粗磨時(shí)要求為75% ，精磨時(shí)要求達(dá)到80%以上。這里選用的修研方法是在機(jī)床上用六棱硬質(zhì)合金刮研，它的刃帶有微量切削作用和擠光作用，能修正中心孔的幾何形狀誤差，且效率高，工具壽命長(zhǎng)，粗糙度可達(dá)Ra0.8μm。研磨時(shí)對(duì)絲杠的軸向壓力不可過(guò)大，以免絲杠變形。

　　3.2 機(jī)床的調(diào)整

　　除了按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行機(jī)床的正確調(diào)整，精確選用及正確搭配掛輪、進(jìn)行機(jī)床潤(rùn)滑外，應(yīng)把機(jī)床前后重新修磨，提高60°錐面的直線(xiàn)性、角度的正確性和表面粗糙度，并嚴(yán)格控制其徑向跳動(dòng)，從而保證機(jī)床前后與絲杠中心孔之間的良好接觸率，以達(dá)到提高絲杠磨削精度的目的。

　　3.3 砂輪的選擇

　　磨削淬硬鋼絲杠時(shí)，一般以用白剛玉磨料、陶瓷結(jié)合劑的砂輪為宜。因?yàn)樗捕啵谀ハ鬟^(guò)程中不易磨鈍，磨鈍后的磨粒也容易破碎形成新的鋒利刃口，有良好的切削性;它的發(fā)熱量小，磨削力小，可減少絲杠變形及產(chǎn)生燒傷、裂紋等現(xiàn)象;砂輪外形的精度保持的時(shí)間較長(zhǎng)。為了獲得較低的粗糙度值，可選細(xì)粒度、硬度低一些的砂輪。

　　4 磨削方法及磨削用量的選擇

　　4.1 磨削方法

　　精密絲杠的磨削有順磨和逆磨2種。順磨有利于冷卻液的充分澆注，可減少磨削區(qū)域絲杠的熱變形，缺點(diǎn)是切削性能差;逆磨不利于冷卻液的充分澆注，絲杠易變形，但切削性能佳。通過(guò)工藝試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)避免從頭架開(kāi)始的逆磨方法，因?yàn)榇朔椒ㄓ捎跓嶙冃螘?huì)導(dǎo)致絲杠向尾架方向伸長(zhǎng)，造成螺紋牙形右側(cè)加大磨削用量，而左側(cè)卻逐漸減小，不僅難以達(dá)到磨削精度，而且容易產(chǎn)生單面燒焦和磨削裂紋。因此采用從頭架開(kāi)始的順磨方法，不僅冷卻性能好，絲杠不易產(chǎn)生熱變形，而且砂輪進(jìn)給方向使絲杠受拉應(yīng)力，能有效地減少絲杠的徑向跳動(dòng)和振動(dòng)，有利于獲得較高的精度和粗糙度。

　　4.2 磨削用量的選擇

　　正確地選擇磨削用量可以提高絲杠的精度和提高表面質(zhì)量，減少波紋、燒傷等表面缺陷。磨削用量的選擇應(yīng)充分考慮工件的材料和熱處理硬度、表面粗糙度、使用砂輪的粒度和硬度、粗精磨等因素。

　　螺紋磨削中常用砂輪的線(xiàn)速度通常為30～35m/s，螺距小、精度高時(shí)可選用較高的線(xiàn)速度。因本絲杠的硬度高，砂輪速度應(yīng)適當(dāng)降低。

　　粗磨時(shí)，為提高生產(chǎn)率，可用較大的工件轉(zhuǎn)速和切削深度，精磨時(shí)，為了獲得高精度和表面質(zhì)量，應(yīng)采用較小的工件轉(zhuǎn)速和切削深度。工件轉(zhuǎn)速可選1～10r/min，切削深度可選0.01～O.03mm。

　　5 小結(jié)

　　綜上所述，制造高精度的淬硬長(zhǎng)絲杠，關(guān)鍵取決于材料的合理選擇，制造過(guò)程中冷熱工序的合理編排以保持其尺寸的穩(wěn)定性，磨削過(guò)程中有關(guān)因素的選擇和控制。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，按以上磨削工藝進(jìn)行生產(chǎn)的產(chǎn)品是符合設(shè)計(jì)要求的，質(zhì)量是穩(wěn)定的。

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