在机械加工中分析工序误差,往往会涉及到两个很重要的概念:1、工艺系统尺寸链;2、工艺系统运动链。丝杆精车螺纹工序的误差分析,就会涉及到这两项重要概念的实际应用。工艺系统尺寸链是指在机床--刀具--工件这一工艺系统中,以被加工尺寸为封闭环的尺寸封闭系统。因此,工艺上对精密丝杆或很长的丝杆都要避免这一项传动链的调整误差。
前面,我们说明了精车螺纹时影响丝杆螺距精度的两种因素。但是分析丝杆螺距误差,不能就到此为止。因为组成工艺系统运动链的各个环节,即机床、刀具及工件各组成部分的零件,它们都不是理想元件。它们都会有一定的制造及安装误差。而且,由这些环节所组成的几何关系在切削过程中,也不是一个静态不变的关系,它们还受到切削力、切削热、切削运动及振动等动态因素的影响。
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滑动精密丝杆螺纹的摩擦力比较大,其进给灵敏性,传动效率比滚动精密丝杆或静压精密丝杆螺纹低,润滑条件也不好,双向移动时还需要采用消除间隙的措施。所以当机床精度要求高,特别是微量进给精度要求高的时候,一般不采用滑动精密丝杆,而采用滚动精密丝杆或静压精密丝杆。滚动精密丝杆又可分为滚珠和滚柱丝杆两种。用得普遍的是滚珠精密丝杆,它是由丝杠和螺母之间装入连续多粒等直径的滚珠所组成的。
滚珠精密丝杆的传动精度和轴向刚度都比较高,螺纹升角大于2度时,传动效率可达90~98%。所以数控机床的进给机构一般都采用它,滚珠精密丝杆螺纹牙形状和普通精密丝杆螺纹牙形不同,它采用了各式滚道。它们的截面形状,有直线形,单圆弧及双圆弧形等三种,用得广的是双圆弧形,因为双圆弧形滚道接触刚度比较好,摩擦小,还有较大的承载能力,传动精度也比较高。缺点是制造工艺比较复杂。
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精密 丝杆毛坯的热校直,当精密丝杆零件生产批量增大时,不仅零件毛坯材料选用易切削冷拉缸,而且在精密丝杠校直方面也有采用热校直代替冷校直的趋向。
精密丝杆毛坯的热校直,需要把他加热到正火温度,然后保温若干时间,然后放在三个滚筒中进行校直,这样精密丝杆毛坯在校直机内可完成奥氏体向“珠光体+铁素体”的组织转变,而校直出现的应力,也就很快被再结晶过程所消除。但是要指出,丝杆毛坯温度下降到一定温度后,就应取出空冷,如不取出,则热校直也就会转化到冷校直上去了。但是热校直需要专门的的工艺装备,不及冷校直简单。因此,对于批量不大普通丝杆,还仍然采用冷校直。
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