细长丝杠螺纹的大径与其长度之比为1∶30及其以上时,称为细长丝杠。
丝杠是机械设备中传递运动的构件,是将旋转运动变为直线运动零件之一,不仅能传递一定的动力,准确地传递运动,而且可作精密的直线分度元件。由于其长径比较大,在机械加工过程中,机床、刀具等整个工艺系统极易弯曲和振动,加工后不能获得满意的表面粗糙度和几何精度,还常常由于翘曲、锥度过大、鼓肚或圆度达不到等原因造成工件报废。此外,由于细长丝杠散热性能差,切削过程中切削热使其产生相当大的线膨胀,也使工作产生变形和弯曲。梯形丝杠的重要性能参数为轴向负载和转速(rpm),这两者的关系可用压力速度(PV)曲线透露表现因为梯形丝杠在运行时使用滑动面支持负载,因此会产生摩擦生热征象,这个过程中,滑动面也会出现磨损。由此可见,车削细长丝杠不仅生产效率很低,而且质量不易保证。为此提出下列方法,以解决细长丝杠的车削难题由于细长丝杠加工过程的工艺系统刚性较差而影响生产效率和质量,因此必须对机床、工件和刀具作改进。这里主要从工件的装夹方面提出一些改进措施,以达到改善细长丝杠加工的切削条件,提高工件的刚性在卡盘装夹工件加工中使用后支承,比不用后而形成悬臂时,工件刚性提高很多。
丝杠径向切削力相互抵消,清除了细长丝杠切削容易变形的缺陷。同时精车刀的负后角形成的刀面对工件产生摩擦,使之起到一定的压光作用,改进了表面质量,提高了劳动生产效率。所以一些有实力的厂家,济宁利兴精密机械有限公司对丝杆的螺母负载,和螺母的长度会要严格的要求。细长丝杠由于其长径比较大、散热性能差,车削细长丝杠不仅生产效率很低,而且质量不易保证。所以,为了提高劳动生产效率和工作质量,提出解决车削细长丝杠难题的方法。但必须针对具体情况和不同要求单独或混合采用,才能达到预期的效果
梯形丝杠通常应用于要求运行平滑、精密、清洁和免维护的仪器级别的应用中,螺母通常采用经内部润滑的聚合物材料。梯形丝杠的应用还有实验室和生命科学设备,例如DNA采样设备、扫描设备以及流体搬运设备等。长丝杠修复难点CW6163丝杠全长3890mm,螺纹部分长3310mm,Tr55×12梯形螺纹。其它应用还包括雕刻、快速成型、检验和数据存储设备。另外,滑动丝杠配合金属(通常是铜)螺母也可以用于重载提升。
不锈钢丝杠相关刀具参数设计与普通结构钢材料应具有较大的不同,其具体不锈钢丝杠加工工艺如下:
1.钻孔加工 在钻孔加工时,由于不锈钢丝杠材料导热性能差,弹性模量小,孔加工起来也比较困难。解决此类材料的孔加工难题,主要是选用合适的刀具材料 镗孔加工
(1)刀具材料选择 因加工不锈钢丝杠零件时切削力大、切削温度高,刀具材料应尽量选择强度高、导热性好硬质合金。 对于此类材料淬火零件的加工,可以采用CBN(立方氮化硼)刀片,CBN硬度仅次于金刚石,硬度可达7000~8000HV,因此耐磨性很高,与金刚石相比,CBN突出优点是耐热性比金刚石高得多,可达1200℃,可承受很高的切削温度。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。此外其化学惰性很大,与铁族金属在1200~1300℃时也不起化学作用,因此非常适合加工不锈钢丝杠材料。其刀具寿命是硬质合金或具的几十倍。
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