精車螺紋是不淬火絲桿的后工序。精密絲桿螺紋精度的幾個主要批標是螺距、中徑、牙形半角以及表面光潔度等,都要在這道工序中得到保證。精車螺紋工序的誤差分析是機械加工中工藝系統(tǒng)尺寸鏈及運動鏈綜合分析的一個典型實例。
精密絲桿螺紋加工誤差分析基礎(chǔ):螺線三角形與螺距誤差:螺距誤差可以通過螺紋在平面上的展開圖----螺線三角形來表示。準確無誤的螺紋表面,在螺線三角形中,應(yīng)該反映出有一固定的斜邊。
事實上加工后的螺紋表面,總是有誤差的。實際螺線三角形的斜邊,也不是一根理想的直線。如用絲桿動態(tài)測量記錄器把精密絲桿螺線各點記錄下來。就會發(fā)現(xiàn)它是由多種誤差形式組成的。分析螺旋面的曲線,螺距誤差大致可分為三種情況:1)局部性誤差;2)周期性誤差;3)漸進性誤差。
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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精密絲桿螺紋的旋風切削,某些精密絲桿工藝,由于其批量為中批即大批生產(chǎn),螺紋的粗加工和半精加工都采用高速旋風切削一次解決。旋風切削是一種高速的切削方法。切削時,裝有一組硬質(zhì)合金螺紋刀具(一般為4把)的刀盤做高速旋轉(zhuǎn)(主運動)工件慢速旋轉(zhuǎn),刀盤沿工件軸向移動(進給運動),工件每旋轉(zhuǎn)一周,刀盤即軸向移動一個螺距。
因為工件套在刀盤以內(nèi),所以這種加工方法又稱為內(nèi)旋風切削法。一般采用一次走刀完成切削,當螺距大于6mm時,則采用2次或3次走刀。旋風切削螺紋精度比較低的原因,一方面因為旋風頭的回轉(zhuǎn)軸線與工作軸線有一交角,若采用直線刃刀具就會使螺紋的中心軸向截面牙形輪廓成為曲線;另一方面是因為旋風切削會產(chǎn)生過切現(xiàn)象,而將螺紋牙槽切大。
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