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丝杆工艺除毛坯工序外,在精加工及半精加工阶段,都安排了校直及热处理工序,前后共三次:一次是校直及高温回火,它安排精车外圆以后;还有二次是校直及低温时效,它们分别安排在螺纹的粗加工及半精加工以后。
关于丝杆校直法,开始时,由于工件弯曲较大,该工艺采用了压高点的方法;但在螺纹半精加工后,工件的弯曲度已比较小,所以该工艺又规定了砸凹点的方法。将工件放在硬木或黄铜垫上,使弯曲部分的凸点向下,凹点向上,并用锤及扁錾敲击丝杆凹点螺纹底径,使其锤击面凹下处金属向两边伸展,以达校直的目的。
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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,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,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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丝杆的校直工序为了防止丝杆的弯曲变形 ,工艺上同时采用校直及热处理二种方法。但有一些5-6级的精密丝杆,它们一 般只安排热处理而不安排校直工序,这是因为校直和热处理对内应力讲,本来是矛盾的。不论正火、退火还是高、低温时效,它们都有一个共同目的,即是要消除内应力以减少变形。而校直则不然,从内应力来讲,它不但没有消除它们,反而会引入由于校直本身而产生的内应力,这对 精度要求高的丝杆讲是很不利的。
因为,在毛坯或零件内有了内应力,它就有力求恢复到一个完全没有内应力的倾向,这种倾向会促使丝杆在使用过程中 ,即使不受外力作用,也要因内应力逐渐消失(虽然是很慢的)而变形,影响到丝杆精度的保持性。所以,对直径较大的精密丝杆,尤其是丝杆,目前还都不允许校直,而采用所谓切两端重打中心孔多次时效,把工序划分得更细的办法来解决变形问题。
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广东东莞精密丝杆简谈在降速传动中,离母丝杆较远的高速齿轮,其周期性转角误差对工件螺距的影响比较小;离母丝杆近的低速齿轮,其周期性转角误差对工件螺距的影响比较大;为了保证精度,精密丝杆在车床的后一对齿轮副,不仅速比要取得小,同时,其精度比较高。
保证工艺系统运动链的传动精度,首先是要缩短其动链。目前,的丝杆在车床,其变速箱都安置在机外,主轴和精密双头/单头丝杠内联系的传动挂轮,也由四只减少三只、二只,甚至还有用主轴和精密双头/单头丝杆直接连在一起的,提高传动精度是要提高运动链中各传动元件的制造及安装精度,对于精密螺纹加工机床讲,主轴到精密双头/单头丝杆之间的传动齿轮,要求保证在6级精度以上。
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