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大导程滚珠丝杠副螺母的加工方法

摘要:       滚珠丝杠副是一种在丝杠与螺母副间以滚珠作为滚动体的螺旋传动元件。其工作原理是:当丝杠相对于螺母旋 [...]
       滚珠丝杠副是一种在丝杠与螺母副间以滚珠作为滚动体的螺旋传动元件。其工作原理是:当丝杠相对于螺母旋转时,两者发生轴向位移,而滚珠则可沿着滚道流动。
       滚珠丝杆螺母副是把由进给电动机带动的旋转运动,转化为刀架或丁作台的直线运动。在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽,当它们套装在一起时形成螺旋滚道,并在滚道内装上滚珠。当丝杠对螺母相对旋转时,则螺母产生了轴向位移,而滚珠则沿着滚道滚动。螺母的螺旋槽的两端用回珠器连接起来,使滚珠能够周而复始地循环运动,管道的两端还起着挡珠的作用,以防滚珠沿滚道掉出。
       大导程滚珠丝杠副螺母的加工工艺研究
       随着高速加工技术的发展,机床进给速度越来越高。提高驱动丝杆的转速和加大丝杠的导程都可以得到较高的进给速度,但丝杠转速的提高受到滚珠丝杆副临界dN值(d为滚珠丝杆副的公称直径(mm);N为滚珠丝杆副的转速r/min)的限制。目前滚珠丝杠副进给速度的提高主要通过增大滚珠丝杆副的导程来实现,但是大导程使加工制造的难度增大。
       大导程滚珠丝杠副螺母的加工方法
       1. 车削
       最早使用的加工大导程滚珠丝杆副螺母的方法是使用车削。加工大导程螺母的工艺路线一般为:下料──锻成型──粗车外圆──调质──铣各平面──去毛刺──钻铰各孔──车内孔──精车滚道。但这种加工方法加工出来的大导程螺母的加工精度差,达不到高精度的要求,只能在此基础上进行精磨或研磨才能达到高精度的要求。
       2. 大导程圆弧滚道的拉削加工
       考虑到大导程圆弧滚道的特点,采用了“拉削滚道→淬火→研磨抛光滚道”的工艺方法
       其理由如下:
       ① 拉削丝锥工作时承受拉力,避免了刀具弯曲变形;
       ② 拉削丝锥为成形刀具,设计简单,制造容易,省去了对刀具因螺旋升角影响而产生的廓形变化的计算;
       ③ 拉削丝锥切削方式合理,加工精度高,加工表面质量好,可减小研磨抛光余量;
       ④ 操作简单,加工质量稳定,劳动强度低。
       采用拉削丝锥拉削成型的方法加工丝杆螺母滚道比较适合我国滚珠丝杆副生产厂家的中、小批量生产,具有较好的实用性。但这种加工方法效率低,满足不了现代化生产需求。
       3. 铣削
       随着硬体内旋风铣削机床在滚珠丝杆制造中得到成功应用和推广,德国Leistritz公司近年来又推出了高速硬体内螺纹旋风铣削机床,一改传统的螺纹滚道加工原理,其刀杆不用偏转,而是与螺母轴线平行,且使成形刀切削面与滚道的法向截面重合,铣削出的滚道截形与成形刀具的截形一致。当然,这种加工方法还具备高速硬体切削的各种特点。

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