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滾珠絲桿
至揚(yáng)小編給大家詳解精密滾珠絲杠的生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵工序
要說精密滾珠絲杠為何會逐漸取代傳統(tǒng)的滑動絲杠,并被廣泛應(yīng)用于各精密機(jī)械制造行業(yè)中,這與其所具備的傳動(達(dá)90%以上)、壽命長、剛度高等優(yōu)點(diǎn)是分不開的。說到這,您或許會有此疑問:這種的機(jī)械元件究竟是如何加工制造而來的呢?在設(shè)計(jì)繪圖時(shí),絲杠的全長大致可以按照一下參數(shù)累加:絲杠全長=有效行程 螺母長度 設(shè)計(jì)余量 兩端支撐長度(軸承寬度 鎖緊螺母寬度 裕量) 動力輸入連接長度(如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一半 裕量)。想要知道嗎?接下來不妨與筆者一起來詳細(xì)探究下精密滾珠絲杠的工藝流程及主要加工工序。
一、精密滾珠絲杠的工藝流程
粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→高溫時(shí)效→精車→高溫時(shí)效→磨兩端中心孔→粗磨外圓→中頻淬硬→磨兩端中心孔、→半精磨外圓→粗磨滾珠螺紋→半精磨滾珠螺紋→低溫時(shí)效→銑鍵槽→磨60°螺紋→磨兩端中心孔→精磨外圓→鉗→精磨滾珠螺紋→齒頂?shù)菇恰ネ鈭A拋光。
二、精密滾珠絲杠關(guān)鍵工序的制作工藝
1.熱處序的工藝
整個工藝流程中有五道熱處序,調(diào)質(zhì)處理,使其得到高硬度索氏體化珠光體加鐵索休,有很好的韌械性能和切削加工性,并為 以后熱處理傲好組織準(zhǔn)備。兩次高溫時(shí)效的主要作用是盡可能地消除車削行程中的內(nèi)應(yīng)力,工件表面的中頻淬硬是,一個關(guān)鍵工序,它受頻率、感應(yīng)器的移動速度與工件的間隙等參數(shù)的影響。淬硬后還要對工件進(jìn)行校直,并控制工件跳動在全長0.20mm內(nèi)。雙螺母滾珠絲杠的用途螺母是分為單螺母和雙螺母,一般單螺母的承載負(fù)荷是沒有雙螺母大,使用周期也沒有雙螺母壽命長,在以后的保養(yǎng)和維護(hù)也沒有雙螺母方便。此外,在中頻淬硬后搖余進(jìn)行必要的回火處理外,還要進(jìn)行冷處理。
2.車削加工
在車削時(shí),選用YT15硬質(zhì)合金材料刀具,在加工時(shí)還應(yīng)隨時(shí)調(diào)整尾座din尖的壓力,以減少由于熱變形而引起零件的彎曲變形,也可采用彈簧壓力尾座,使用效果更好,并采用反向走刀車削,對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率都有顯著的提高。在車削絲杠時(shí),還應(yīng)合理地選用切削液。無背隙與高剛性:滾珠絲桿采用哥德式(Gothicarch)滿槽形狀、軸方向間隙調(diào)整zhiji小亦能輕易轉(zhuǎn)動。
3.中心孔的加工
用中心鉆加工出來的中心孔其圓度在8~10цm,這樣就不可能磨削出的外圓,由于在螺紋磨削時(shí)要以外圓作為輔助基準(zhǔn),所以對中心孔的加工就提出了更高的要求,一般可采用研磨或磨削中尤、孔的方法,通過反復(fù)磨削中心孔和外圓的方法來逐步提高中心孔的加工精度。1、絲杠支撐軸承間隙的檢測與修理如測量絲杠的百分表在絲杠正反向轉(zhuǎn)動時(shí)指針沒有擺動,說明絲杠沒有竄動。
4.滾珠螺紋的磨削加工
我廠的滾殊螺紋加工是在淬硬后直接在外螺紋磨床上磨出的,如果在淬硬前對螺紋進(jìn)行車削加工,則會由于淬硬時(shí)零件的伸縮現(xiàn)象而使磨削精度降低,嚴(yán)重時(shí)還會因?qū)С陶`差太大而造成零件的報(bào)廢,但對原材料和熱處理進(jìn)行嚴(yán)格控制后也可在淬硬前對螺紋進(jìn)行粗加工。
滾珠絲杠
微型絲杠五大特性介紹
微型絲杠是工具機(jī)械和精密機(jī)械上經(jīng)常使用的工業(yè)設(shè)備,微型絲杠憑借其其、可逆性和率的的優(yōu)勢迅速成為工業(yè)行業(yè)中的新寵。微型絲杠廠家也隨之發(fā)展起來由于具有很小的摩擦阻力,體型小方便攜帶所以深受廣大用戶的喜愛跟信賴,現(xiàn)在有很多人稱之為工業(yè)設(shè)備的小巨人,大家為什么這么說呢?微型絲杠廠家來問您解釋。微型絲杠五大特性介紹微型絲杠是工具機(jī)械和精密機(jī)械上經(jīng)常使用的工業(yè)設(shè)備,微型絲杠憑借其其高精度、可逆性和高效率的的優(yōu)勢迅速成為工業(yè)行業(yè)中的新寵。
微型絲杠由螺桿、螺母、鋼球、預(yù)壓片、反向器、防塵器組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動,這是艾克姆螺桿的進(jìn)一步延伸和發(fā)展,這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。微型絲杠非常小巧,便于存放。
如何實(shí)現(xiàn)對精密滾珠絲杠加工熱變形的有效控制?
在精密滾珠絲杠加工過程中,因磨削熱引起的熱變形可以說是造成精密絲杠磨削誤差的主要來源之一。因磨削誤差會對整個滾珠絲杠元件的傳動和定位效果產(chǎn)生很大程度的影響,所以,滾珠絲杠加工熱變形的問題必須得到有效的控制。臺灣滾珠絲桿在機(jī)械設(shè)備應(yīng)用機(jī)械手在自動化車床、組合機(jī)床上的使用較為普遍。理工精密機(jī)械經(jīng)過多年的潛心實(shí)踐研究,逐漸總結(jié)出一些行之有效的滾珠絲杠加工熱變形控制辦法,現(xiàn)就來與廣大業(yè)內(nèi)同行交流交流,以便共同提高滾珠絲杠加工精度。
(一)磨削熱的控制
磨削熱主要與砂輪的線速度、砂輪的鋒利程度以及磨削深度等因素有關(guān)。實(shí)際加工中,精加工每次磨削深度在0103~0105 mm,工作臺移動速度在20~30 mm/min左右為宜。工作臺移動過慢會使磨削時(shí)間變長,工件溫度升高;移動速度過快則不容易保證工件表面磨削的粗糙度。檢測的方法有:用百分表配合鋼球放在絲杠的一端中心孔中,測量絲杠的軸向竄動,另一塊百分表測量工作臺移動。砂輪應(yīng)勤修整以保證其鋒利程度,特別當(dāng)砂輪經(jīng)過一段時(shí)間使用后直徑變小很多,線速度降低,不及時(shí)修zheng容易造成工件表面shao傷。
(二)室溫的控制
由于室內(nèi)空氣和工件間的熱交換是比較緩慢的,絲杠在一次磨削過程中室溫的變化對工件溫度的影響是較小的。我們曾對工件的溫度進(jìn)行測量實(shí)驗(yàn),當(dāng)室溫在半小時(shí)左右從20℃升至22℃時(shí),工件的溫度只升高約0-13℃左右。實(shí)際磨削過程中,室溫控制在(20±1)℃就可以。另外,在進(jìn)給傳動鏈中加人減速齒輪傳動副,對滾珠絲杠和軸承進(jìn)行預(yù)緊,消除齒輪、蝸桿等傳動件的間隙,從而提高進(jìn)給系統(tǒng)的精度和剛度。只要保持相對穩(wěn)定,溫度波動不要超過2℃,即使基準(zhǔn)溫度稍高或低一些,引起的絲杠熱變形也是較小的。
(三)冷卻液溫度的控制
在絲杠磨削過程中,冷卻液一面將磨削熱帶走,一面又將本身的熱量傳遞給工件,使工件的溫度升高。冷卻液的溫度隨著磨削時(shí)間的延長會逐漸升高。在室溫為21℃時(shí),一般情況下磨削加工2 h時(shí)后我們測得冷卻液溫度升高約3~4℃。首先,精密滾珠絲杠作為一種高精度的傳動部件,大量應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、自動化加工中心電子精密機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)械手、工業(yè)裝配機(jī)器人、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、食品加工與包裝、yi療設(shè)備等各種領(lǐng)域。此時(shí)磨削1m長左右的絲杠,磨削結(jié)束時(shí)工件的溫度升高約3℃,因此必須對冷卻液的溫度進(jìn)行恒溫控制。
總之,要想更好的實(shí)現(xiàn)對滾珠絲杠加工熱變形的有效控制,需實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略。首先,應(yīng)確保精加工環(huán)境溫度的穩(wěn)定;其次,優(yōu)化工藝參數(shù)。根據(jù)不同精度產(chǎn)品,應(yīng)控制切削量和切削次數(shù);第三,加強(qiáng)滾珠絲杠生產(chǎn)過程的管理力度。
滾珠絲杠的損耗和處理
絲杠是各類機(jī)床上的關(guān)鍵傳動件,它是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動的傳動、定位功能部件。機(jī)床絲杠主要有梯形絲杠和滾珠絲杠兩大類。它能夠在勞作條件差,高溫、單調(diào)、重復(fù)、易疲憊的作業(yè)環(huán)境作業(yè),能夠在人工無法習(xí)慣的環(huán)境中代替人工的勞作。其中滾珠絲桿傳動,動作靈敏,進(jìn)給均勻平穩(wěn),低速無爬行,定位精度與重復(fù)精度高,使用壽命長,廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床與加工中心上。
滾珠絲桿工作時(shí)常承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞、沖擊,同時(shí)在滑動與轉(zhuǎn)動部位承受摩擦作用。滾珠絲桿的損壞形式主要是磨損和疲勞。首先是保證各個零件的加工精度,尤其是提高滾珠絲杠螺母副(直線進(jìn)給系統(tǒng))、蝸桿副(圓周進(jìn)給系統(tǒng))的傳動精度。因此,其性能要求是整體必須具有較好的綜合力學(xué)性能(即一定的強(qiáng)度與韌性配合)和高的尺寸穩(wěn)定性,相關(guān)工作部位(滾道、軸徑)要求具備高硬度、高強(qiáng)度和足夠的耐磨性。
滾珠絲桿是傳動機(jī)構(gòu)的重要零件。該工件特點(diǎn)是加工精度高,變形要求嚴(yán)格,由于加工工序多,熱處理質(zhì)量和變形至關(guān)重要。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),工件滲碳淬火后彎曲變形嚴(yán)重,校正困難,熱處理后加工中亦出現(xiàn)較大變形,造成大量產(chǎn)品返修和不少工件報(bào)廢。
穩(wěn)定性是伺服進(jìn)給系統(tǒng)能正常工作的基本條件,特別是低速進(jìn)給時(shí)不產(chǎn)生“爬行”,并能適應(yīng)外加負(fù)載的變化而不產(chǎn)生共振。穩(wěn)定性與系統(tǒng)的慣性、剛性、阻尼及增益等有關(guān)。此外,S型螺帽的安裝空間跟其他型螺帽相比較小,所以特別適合高速及輕負(fù)荷之設(shè)計(jì)。進(jìn)給系統(tǒng)的壽命,主要是指保持?jǐn)?shù)控機(jī)床傳動精度和定位精度時(shí)間的長短,即各傳動部件保持其原制造精度的能力,所以,應(yīng)合理選擇各傳動件材料、熱處理方式及加工工藝,并采用適宜的潤滑方式和防護(hù)措施,以延長壽命。