根據使用要求,絲桿材料選擇應注意以下幾個方面:
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,要有較高和穩定性。這是保證絲桿加工精度,預防彎曲變形的關鍵。
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,適當的硬度與韌性,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。
金相組織對絲桿內應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,金相組織發生變化,比容也隨之發生變化,這就會引起內應力和變形。所以,為了更有效的防止工件變形,精密絲桿就選用T10(T12)這類金相組織穩定性比較好的材料。
有機床方面的誤差:機床母絲桿徑向跳動及軸和竄動的影響,機床母絲桿有了徑向跳動及軸向竄動,它們就會直接影響工藝系統運動鏈中工件與刀具的正確相對運動。其中以母絲桿的軸向竄動,影響很大。它相當于母絲桿本身的螺距作周期性的變化,它會直接給被加工精密絲桿螺距帶來一項周期性的誤差。
為了限制這項誤差,在機床精度標準中規定:普通車床絲桿的軸向竄動量不得超過0.01MM;提的普通車床不得超過0.005MM;精密絲桿車床不得超過0.002MM。母絲桿的徑向跳動,在性質上和軸向竄動一樣,都是造成以母絲桿一整轉為周期的周期性誤差。所不同的只是徑向跳動量并不直接影響母絲桿的實際螺距,而是通過母絲桿實際中徑尺寸的變化以影響螺距的。
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隨著滾造精密技術的發展,在精密機床及數控機床的進給機構中,采用滾造精密絲桿有更多的優點。例如S7450精密絲桿磨床工作臺縱向進給運動和yks3非原數控插齒機工作臺的橫向進給運動,都采用了滾造靜壓精密絲杠副機構。這種機構的螺紋牙形和標準體型螺紋牙形相同;但為了提高其承載和封油的能力,牙形高度要比同規格標準螺紋牙形高1.5~2倍。
精密滾造靜壓絲桿的制造工藝較復雜,裝配調整麻煩,還需要一套完整的液壓系統。因此,目前這類絲桿還只用在直徑較大的精密絲桿結構上。絲桿有淬火及不淬火兩類。每類絲桿加工的工藝路線,又會因其精度高低,批量大小的不同而異。一般講,7級以上的絲桿屬于精密絲桿,7級以下的絲桿屬于普通絲桿。機床中不淬火絲桿使用比較普遍。
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