典型丝杠的加工工艺

3.5　典型丝杠的加工工艺

3.5.1　丝杠加工的工艺特点

1）丝杠的精度等级

丝杠有淬火和不淬火两类，每类丝杠加工的工艺路线，因其精度高低、批量大小的不同而有所差异。丝杠的精度分为六级，即4、5、6、7、8、9级，其中4级最高；9级最低。一般以7级和7级以上的丝杠属于精密丝杠；7级以下的丝杠属于普通丝杠。

2）丝杠加工的工艺特点

在制订丝杠加工的工艺过程时，应主要考虑如何防止丝杠的弯曲、减少内应力和提高螺距精度等问题，因此，要注意下列一些问题：

（1）不淬硬丝杠一般采用车削工艺，外圆表面及螺纹分多次加工，逐步减少切削力和内应力；对于淬硬丝杠，则采用“先车后磨”或“全磨”两种不同的工艺方法，后者是从淬硬后的外圆表面，先直接用单片或多线砂轮粗磨出螺纹，然后用单片砂轮精磨螺纹，这种方法只能用于加工螺距较小的螺纹，而对于丝杠则大多采用“先车后磨”的方法。

（2）在每次粗车外圆表面和螺纹后，都需安排时效处理，以进一步消除切削过程中所形成的内应力，避免以后产生变形。

（3）在每次时效后都要修研中心孔，以消除时效时产生的变形和氧化皮，使下一道工序得以精确定位。

（4）对于普通不淬硬丝杠，在工艺过程中允许安排冷校直工序；对于精密丝杠，则采用加大加工余量的方法，逐次加工去弯曲的部分，以达到所要求的精度。

（5）在每次加工螺纹前，都需先加工丝杠外圆表面，然后以两端中心孔作为定位基准，以外圆表面作为辅助基准，用跟刀架或中心架增加工件的刚度来加工螺纹。

3.5.2　典型丝杠的加工工艺

1）卧式车床丝杠的加工工艺

图3.19为卧式车床丝杠，其精度为8级，外圆和螺纹的表面粗糙度值为Ra0.8μm，两端支承轴颈A、B轴心线的径向圆跳动为0.02mm；丝杠外圆对基准A、B的径向圆跳动为0.01mm。材料为45钢，需经调质处理，硬度为235HBS，属不淬硬丝杠。

该丝杠的加工工艺路线安排如下：

下料→正火→车端面、钻中心孔→粗车外圆→调质→冷校直→半精车外圆→冷校直→粗磨外圆→粗车螺纹→冷校直→精磨外圆→修研中心孔→精车轴颈→半精车螺纹→精车螺纹→检验。

具体工艺过程见表3.6。

表3.6　卧式车床丝杠的加工工艺过程mm

2）万能螺纹磨床丝杠的加工工艺

图3.20为万能螺纹磨床丝杠，其精度为6级，外圆和螺纹的表面粗糙度值为Ra 0.1μm，其设计基准为两端中心孔A、B，支承轴颈对基准A、B的圆跳动为0.005mm，φ64.5轴肩端面对基准A、B的端面圆跳动为0.001mm，螺纹中径的圆度为0.003mm，对支承轴颈C的径向圆跳动为0.005mm。材料为9Mn2V，经淬火后硬度达58～62HRC。

图3.20　万能螺纹磨床丝杠零件简图

该丝杠的加工工艺路线安排如下：

下料→锻造→球化退火→车端面、钻中心孔→粗车外圆→高温时效→半精车外圆→粗磨外圆→淬火、中温回火→研中心孔→粗磨外圆→粗磨螺纹→低温时效→研中心孔→半精磨外圆→半精磨螺纹→低温时效→研中心孔→精磨外圆→精磨螺纹→研中心孔→终磨螺纹→终磨外圆→研磨止推端面→检验入库。

具体工艺过程见表3.7。

表3.7　万能螺纹磨床丝杠的加工工艺过程

续表3.7