机械加工厂—丝杠的加工特点

1、丝杠的技术要求和精度等级

根据用途，必须保证的传动精度有：

0级——用于测量仪器，如高精度的坐标机床；

1级——用于坐标机床，如刻线机和高精度的螺纹加工机床；

2级——用于较高精度的普通螺纹加工机床或分度机构；

3级——用于普通车床及铣床；

4级——用于移动部件或手机动构。

具体的精度、表面光洁度以及耐磨性等可以查阅相关手册。

2、丝杠的工艺特点

丝杆是较长的柔性工件，外径对于长度之比一般较大。因为细长，刚度不好，容易产生弯曲，所以弯曲和内应力成为丝械加工的重要问题 。

注意：

1）精密丝杠在加工和装配过程中不允许用冷校直的方法，需用各种时效工序，这样可以让制造过程的内应力减小。

2）零件变形引起的偏差，可增大加工余量，在随后的工序中切除。这样可以把应力减到极小而适合要求。

3、毛坯材料的选择

应具备的特性：加工性、耐磨性及稳定性（稳定的晶相组织）

选择：有珠光体组织的优质碳素工具钢。

精密机床的丝杠可用T10A、T12A

其它的常用：冷拉易切钢Y40Mn、Y40或含铅0.15~0.5%的45号钢。

需经最后热处理获得高硬度的，可用铬锰钢及铝钨锰钢，淬火后硬度可达Rc=50~56

4、普通丝杠的加工

工艺过程参考：

下料—校直—车端面、打中心孔—车外圆及轴颈—校直—粗铣或粗车螺纹—时效处理—校直—修正端面及中心孔—精磨外圆、轴颈—半精车螺纹、精车螺纹—校直—检验

如果用的是热轧钢，下料后还要有焖火和无心车等工序

1）粗加工可用精度较差但生产率高的方进行

2）工序间允许多次校直。

3）产量大时，多在立式炉内进行时效处理；产量小时，人工敲打和自然时效并用消除内应力，减少弯曲变形。

5、精密丝杠的特点及应注意的问题

（一）基面选择

丝杠的主要基面为轴颈和顶尖孔，但常用顶尖孔为基面，对于长度较小的丝杠（3~4m），用顶尖最为合适。4m以上时，通常将丝杠一端固紧在机床卡盘内，而另一端装在特殊支座的精密导套中，如下图。

a、导套的使用可减少丝杠弯曲变形

b、丝杠的锥度及椭圆度在导套位置和支承长度内应不超过0.004mm，粗糙度不高于Ra0.4，与导套的配合间隙不超过0.008~0.012mm。

C、顶尖孔常会被用到，无论长短，应进行淬火和磨削，使其几何形状正确，表面光洁。

（二）严格控制各工序的加工余量和切削用量

a、移动中心的方法可减少余量，节约材料和工时，让变形影响减到最低。

b、长度较大的丝杠，每当高低温时效后，必须检查径向跳动，找出跳动最大的地方，以这地方作为基面，用中心架支撑工件，如下图。然后切掉上一工序留下的顶尖孔，按沿全长各处跳动接近最大跳动量的一半为原则，重新打顶尖孔。

c、精密丝杠不允许冷校直，会增大加工余量，所以正确的切削用量很重要。

参考切削用量：

预加工螺纹时，切削速度为2~3.5m/min，径向进给量为0.06mm/r；

精车螺纹时，切削速度为1~1.5m/min，径向进给量为0.02~0.04mm/r.

（三）加工过程中的变形问题

a、合理的安排时效工序，可去除内应力，减小变形

b、热处理时，不能用支承支住或平放丝杠，以免引起自重变形。一定要将丝杠吊起。

c、工件在机床夹持时，要避免不合理的夹持方式。像工件在机床上车完后，没振摆，松开卡盘却出现。却掉前顶尖，可减少。

d、需淬硬的丝杠。淬火避免不了变形。小批量和试样，可采用的方法：淬火后将螺纹磨出（不预先车出）。

e、较长的丝杠，设备满足不了。可将毛坯分成若干段，分别加工，最后精加工前装配成一个整体，再进入最后的精加工工序。或完工后再装配。