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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