根據(jù)使用要求,絲桿材料選擇應(yīng)注意以下幾個方面:
1、絲桿材料要有足夠的強度。普通絲桿的抗拉強度應(yīng)不低于60公斤力/平方毫米,以保證傳遞一定的動力。
2、絲桿材料的金相組織,要有較高和穩(wěn)定性。這是保證絲桿加工精度,預防彎曲變形的關(guān)鍵。
3、絲桿材料要有良好的耐磨性。這是保證絲桿使用壽命的重要條件。
4、絲桿材料要有良好的加工性,適當?shù)挠捕扰c韌性,以保證切削過程中不會因粘刀或啃刀而影響加工精度與表面光潔度。
滿足以上各條件的不淬火絲桿材料有:45#鋼,易切削鋼,T10(T10A)或T12(T12A)等碳素工具鋼。其中,45#鋼為普通絲桿的常用材料,T10(T10A),T12(T12A)等為精密絲桿的常用材料。
金相組織對絲桿內(nèi)應(yīng)力和變形的影響很大,金相組織不同,其比容也就不一樣,如果在加工過程中,金相組織發(fā)生變化,比容也隨之發(fā)生變化,這就會引起內(nèi)應(yīng)力和變形。所以,為了更有效的防止工件變形,精密絲桿就選用T10(T12)這類金相組織穩(wěn)定性比較好的材料。
在機械加工中分析工序誤差,往往會涉及到兩個很重要的概念:1、工藝系統(tǒng)尺寸鏈;2、工藝系統(tǒng)運動鏈。絲桿精車螺紋工序的誤差分析,就會涉及到這兩項重要概念的實際應(yīng)用。工藝系統(tǒng)尺寸鏈是指在機床--刀具--工件這一工藝系統(tǒng)中,以被加工尺寸為封閉環(huán)的尺寸封閉系統(tǒng)。因此,工藝上對精密絲桿或很長的絲桿都要避免這一項傳動鏈的調(diào)整誤差。
前面,我們說明了精車螺紋時影響絲桿螺距精度的兩種因素。但是分析絲桿螺距誤差,不能就到此為止。因為組成工藝系統(tǒng)運動鏈的各個環(huán)節(jié),即機床、刀具及工件各組成部分的零件,它們都不是理想元件。它們都會有一定的制造及安裝誤差。而且,由這些環(huán)節(jié)所組成的幾何關(guān)系在切削過程中,也不是一個靜態(tài)不變的關(guān)系,它們還受到切削力、切削熱、切削運動及振動等動態(tài)因素的影響。
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機床主軸徑向跳動及軸向竄動是破壞原定工藝系統(tǒng)理想運動的一項重要因素。和母絲桿軸向竄動相類似,主軸的軸和竄動,也會給被加工絲桿的螺距帶來一定的周期性誤差。所不同的是,只是母絲桿造成的周期性誤差只有在i大于等于1時,才形成工件的內(nèi)螺距誤差,而主軸則不論傳動比i等于什么數(shù)值,它都屬于內(nèi)螺距誤差。
由于這一原因,對精密絲桿車床,必須來嚴格限制主軸的軸向竄動量在0.002MM以內(nèi)。便是要取得好的效果,精密絲桿車床不論是主軸還是母絲桿,它們的軸和竄動,應(yīng)該要控制在0.001MM。至于主軸的徑向跳動,也會使被加工絲桿產(chǎn)生周期性誤差。因此,主軸徑向跳動對螺距誤差的影響比其軸向竄動的影響小得多。但是由于精車外圓在尺寸及形狀上的要求在機床標準中仍規(guī)定:精密車床主軸的徑向跳動要限制在0.005MM以下。
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