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电火花“线切割”丝杠加工工艺浅析(下)
点击次数:2091 发布时间:2011-05-03
 

电火花“线切割”丝杠加工工艺浅析(下)

3、材料的选择

线切割机床丝杠材料的选择是保证丝杠质量的关键,一般要求是:

(1)具有优良的加工性能,磨削时不易产生裂纹,能得到良好的表面光洁度和较小的残余内应力,对刀具磨损作用较小。

(2)抗拉极限强度一般不低于588MPA。

(3)有良好的热处理工艺性,淬透性好,不易淬裂,组织均匀,热处理变形小,能获得较高的硬度,从而保证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。常用的材料有:不淬硬丝杠常用T10A,T12A及45等;淬硬丝杠常选用9MN2V,CRWMN等。其中9MN2V有较好的工艺性和稳定性,但淬透性差,常用于直径≤50MM的精密丝杠;CRWMN钢的优点是热处理后变形小,适用于制作高精度零件,但其容易开裂,磨削工艺性差。

电火花线切割机床丝杠的硬度越高越耐磨,但制造时不易磨削。

4、丝杠加工的典型工艺过程

在丝杠的加工为了获得较高的精度,加。下工艺过程应考虑以下几点:

(1)对外圆和螺纹可分多次加工,逐步减少切削量,从而逐步减少切削力和内应力,减少加工误差,提高加工精度。

(2)每次粗加工外圆及粗加工螺纹后都要进行时效处理,以便消除内应力。丝杠的精度要求越高,时效处理的次数也越多。

(3)每次时效处理后都要重新打中心孔或修磨中心孔,以修止时效处理时产生的变形;并除去氧化皮等,使加工有可靠而的定位基面。

(4)每次加工螺纹前,先加二L丝杠外圆(切削量很小),然后以丝杠外圆和两端中心孔作为定位基面加丁:螺纹,逐步提高螺纹加工精度。

线切割机丝杠加工过程中校直和热处理工序,是保证丝杠精度,防止弯曲变形的关键工序。但是校直本身会产生内应力,这对精度要求较高的丝杠来说是不利的。因为内应力有逐渐消失的倾向,由于内应力的消失会引起丝杠的变形,这就影响了丝杠精度的保持。所以,对精度要求高、直径较大的精密丝杠,在加工过程中不较直,而是采用加大径向总余量和工序间余量的方法逐次切去弯曲变形,经多次时效处理和把工序划分的更细的方法来解决变形问题。

为避丝杠因自重引起弯曲变形,存放对应垂直放置,热处理时要在井式炉中进行。

一般不淬硬丝杠的螺纹经车削而成,而淬硬丝杠的螺纹在螺纹磨床上磨出螺纹。但对牙形半角大和大螺距、丝杠、螺纹的粗加工还是在淬硬前车削为好。

6、丝杠的热处理

首先要求对毛坯进行热处理,由于精密级和一普通级两类丝杠用料不同,它们的热处理方式也就不同。毛坯的热处理要求:(1)消除毛坯制造产生的内应力;(2)控制硬度以适应机械加。工的切削性能,一般切削硬度控制在HBS140~248之间为宜。

通常含碳量在0.25%~0.5%的中碳钢用正火,含碳量0.5%~0.8%的亚共析钢或共析钢用退火。对于含碳量在0.8%~1.2%的过共析钢,由于其组织中存在粗片状珠光体及网状渗碳体,硬度比较高,要采取球化退火热处理(球化退火是将毛坯加热到750~780℃后,以40~40℃/时的速度冷却至500~550℃,然后在空气中自然冷却)。

7、基面的选择

由于热处理使丝杠产生变形,而义不允许有冷直法校直,必须用切削方法纠止。如果仍采用原来的中心孔就会使加工余量过大。另外,中心孔本身也会有变形,因此对于不淬硬丝杠采用切去原中心孔,重新打中心孔(zui后一次修正中心孔工序除外)的方法。在重新打中心孔之前,找出丝杠径向圆跳动量为zui大的圆跳动量的一半的两点,而后用中心支架支撑在这两点上并按外圆找正,切去原米的中心孔,重新打中心孔,这样就可使总加工余量减少很多。对于淬硬丝杠只能采用每次研磨中心孔的方法进行修正。

加工丝杠时,理论上是以中心孔为主要基面,外圆为辅助基面。实际上,在加工螺纹时,外圆本身的圆柱度和圆度,跟刀套与丝杠的配合精度,跟刀套与两*连线的同轴度都成为影响螺纹加工精度的因素。因此工艺过程应为:在热处理后先加工外圆,再加工螺纹,以加工后的外圆定位。这样,终磨时外圆精度要求也相应地提高。

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