传动丝杠具有传动性能好、精度高、加工制造方便等优点,所以在普通卧式车床上应用比较广泛。传动丝杠零件一般都比较细长,它的长度L与直径d的长径比很大,一般为20~50属于细长轴。刚性较差、结构形状复杂,传动丝杠的螺纹多为梯形螺纹并且有很高的质量要求。
另外,传动丝杠的结构还有阶梯、沟槽、键槽等,所以,在加工过程中易出现弯曲、扭转变形及“扎刀”等现象。传动丝杠加工选择钛浩,值得信赖,为了减少或避免上述缺陷,在正确选择刀具,保证工件装夹精度,合理选用切削用量和切削液等方面要做好充分准备。
一、传动丝杠加工应选用的机床和刀具
机床一般选用精度高点的普通车床或数控车床都可以车削传动丝杠零件。车削阶梯外圆和端面时,通常选用90°车刀、75°车刀和45°车刀。车削槽时,选用合适的车槽刀即可。车削梯形螺纹时,径向切削力较大,应选合适的梯形螺纹粗车刀和梯形螺纹精车刀。铣削键槽时,根据尺寸选择合适的铣刀即可。
二、传动丝杠零件的选材及加工精度要求
材料的选择对传动丝杠的质量起到至关重要的作用,所以要求其具有:
1、优良的加工性能,磨削时不易产生裂纹,有较好的表面光洁度。一般的传动丝杠可以选用T10A、45号、50号等中碳钢并经调质处理,对于要求热处理后具有较高硬度和耐磨性的重要丝杠,可以选用44CrNi、40WMn等钢。
2、不低于500MPa的抗拉极限强度。
3、有良好的热处理工艺性,组织均匀,变形小。从而保证传动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。另外,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)。例如普通卧式车床上的中滑板丝杠精度一般用6级或7级。
三、切削用量及切削液的选择
1、切削用量的选择
一般情况下按照加工阶段来说,粗加工时,被吃刀量可以取0.3~1mm,切削速度可以取50~80m/min;精加工时,被吃刀量可以取0.05~0.1mm,切削速度可以取10~30m/min。进给量取合适的量即可。
2、切削液的选择
切削液的正确选用,对所车削工件的质量有至关重要的作用,有助于提高加工精度和改善表面质量,还可以降低切削热、切削变形,提高刀具的使用寿命。一般情况下,传动丝杠粗车时通常使用5%~10%的硫化乳化液,充分浇注;精车时则采用硫化切削液或植物油,也可以使用70%的N10机械油与30%氯化石蜡的混合油润滑。
四、检测工具及检测方法
阶梯外圆及槽等位置的精度检测粗加工后用游标卡尺测量,精加工后用千分尺测量。螺纹的精度检测分为:大径测量,一般用游标卡尺、千分尺测量;小径测量,一般由中滑板刻度盘控制牙型高度,而间接保证小径尺寸;中径测量,可用公法线千分尺三针测量法测量。最后,还可以用螺纹量规检测。