长丝杠的加工
长丝杠的加工
摘要：长丝杠加工是车工难加工技术之一，文章介绍了长丝杠中的工艺规程的编制、提高丝杠螺纹精度采取的措施，车削方法与容易出现的问题及解决方法等进行了详细的论述。
关键词：编制 措施 车削 解决方法
引言
丝杠是一种常见的传动元件，它是公用是把旋转运动变成直线运动。丝杠不仅应该准确地传递运动，还要传递一定的转矩。因此对丝杠不论是强度、耐磨性和稳定性的要求都比一般螺纹高。加工难点较多，如长丝杠加工中的工艺规程的编制、提高丝杠螺纹精度采取的措施，车削方法与容易出现的问题及解决方法等。以下着重介绍以上几种方面的内容。
1长丝杠加工工艺规程的编制
长丝杠的加工应该把握的要点是防止车削中工件的弯曲变形和发生扎刀。
为了减少工件在加工时产生变形，首先应该使工件材材质具有相对的稳定性，所以必须考虑在整个工艺过程中穿插安排必要的热处理工序。例如：毛坯的正火、粗车后的调质、加工过程中的时效等。
毛坯或工件已经发生弯曲，则可考虑安排校直。对于不允许采用冷校直方法的高精度丝杠，则可用增大加工余量，减少切削用量，要车削过程中逐步修除的办法减少弯曲度。
为保证加工精度，选择适当的机床，为了适应热处理工序安排的需要，应考虑划分加工阶段，采用不同的加工方法。
考虑选择定位基准及合理的装夹方法；确定增加工件刚性和适当方法。
确定整个零件加工的工艺路线及各工序合理的加工余量、切削用量。
必要时还应规定使用的量具及检测方法、工夹具、刀具、主要参数及切削液等。
以精密丝杠为例，其加工工艺路线可分为：备料 →粗车 →热处理调质 →半精车 →粗磨外圆 →人工时效 →粗磨螺纹 →人工时效 →半精磨螺纹 →人工时效 →精磨螺纹。其中人工时效达三次之多，在于车削、磨削过程产生的应力足以使工件变形，应尽量消除。
为了提高丝杠螺纹的加工精度，通常应该采取的措施
提高机床精度，减小机床原因所产生的误差。包括选用磨损较少、精度较高的车床。对车床进行调整，减小车床主轴的轴向窜动，径向跳动及丝杠的轴向窜动，使用精度较高的交换齿轮，拆除溜滑板箱手轮或按（图1）所示对溜滑板箱手轮与手轮轴的脱开、结合需操作自如。
图1 溜板箱手轮结构的改装
1- 手轮轴 2- 锥销 3- 轴套 图2 负前角车刀装高车削
4、8- 离合器 5-手轮 6-螺钉 7- 垫
根据工作材料和加工性质，正确刃磨和装夹刀具。刀面质量要高，必须考虑螺纹升角对车削的影响。使用硬质合金车刀，中、高速车削时，螺纹车刀刀尖略高于工件，高速钢车刀低速车削螺纹，刀尖略低于工件中心或采取负前角车刀将车刀装高（图2），均有利于减小扎刀现象的发生，而且负前
角车刀装高后的实际工作前角仍为0°（前刀面通过工件中心），不会产生牙型角误差。
合理选择车削时的进刀车法及车削用量。粗车是可根据实际情况，选着适当进刀方式；精车则采用左右切削或直进法车削。选择较低的车削速度、较小的吃刀深度并充分地给予冷却润滑，可以减少工件变形，提高加工质量。
须采用,跟刀架支承工件（精车是使用套圈式跟刀架效果较好），支承爪的松紧程度应再靠近卡盘处的工件外径上调整。同时，还应经常注意支承爪的磨损情况，若有类似螺旋槽的磨痕时，比寻晶块休整或焊上YG类硬质合金，以减少这种磨损为了获得尽可能的支承效果，还应注意尽量减小车削螺纹外圆是的圆柱度和圆度误差。若工件的导程较大，又采取一夹一顶的装夹方式是，为防止应因切削力大增大导致工件走动二损坏螺纹，应保证装夹牢靠并利用工件的阶台或设置止推块，以限定工件的轴向位置。
工件弯曲度不大，可使用发击发直工件，迫使其发生变形回达到校直的目的。经反击发校直后，在加工中不容易在发生变形，效果比较稳定。具体方法是在工件两端用V型架支承，将弯曲的凸起部分朝下，下垫一对硬木契，再用一个顶部与螺纹牙型相似的成形铁块抵住槽底，以锤子敲击并检查达到要求时为止。
工件弯曲度较大，不宜采用反击法 校直，可改用压高点的方法解决。
3长丝杠的车削方法
丝杠螺纹的牙型通常为梯形，车削 主要考虑进刀方式和切削 的选择。
进刀方式 使用哪一种进刀方式，要根据工件导程的到校和材料的切削性能而定。
导程小于8mm，材料的切削性能较好，使用直进式车削（图三a）。这种进刀方式所以刀具和操作均较简单，耗用的辅助时间短，切削率高，但切削力较大，排屑不过顺利。
导程小于8mm，但材料的强度和硬度较高，切削性能较差，应采用牙型角较大渐小的多吧车刀一次车削（图三b）哟与切削刃藏家切削的长度减短，车削面积相应减小，故切削力较小，排削也较顺畅。
导程大于8mm，通常采用直槽发车削（图三c）此时切削刃藏家加工长度最短，切削力较小，排屑方便，有利于切削效果的提高。
a） b） c） d）
图3 车削丝杠的进刀方式
a）直进法 b）多刀式 c）直槽式 d）分层式
导程大于12mm，由于螺纹牙型槽大而深，若材料的硬度有较高时，则采用分层式车削。分式需要将整个槽深分成若干层，每层车削均先斜进直层高再改由轴向进给车到预定宽度后转入下一层切削，直至达到槽深（图三d）。这种方法亦可减小切削力，提高切削效率，但每层槽宽控制不当可能会造成废品，须仔细把握。
精车螺纹，为保证切削顺利获得较高表面质量，宜采用左右切削法进行，但应该注意防止单边切削造成的牙型半角误差。若螺纹导程较小，也可使用直进式车削，以获得较清晰的牙型，但车刀容易磨损，还可能出现扎刀。
切削用量 切削用量的选择与加工性质和工件的刚性、导程的大小有关。一般情况下粗车（为尽快去除余量）、较短的丝杠（刚性好）、导程较小的工件（每转车刀的行程相对小），都可以选择较大的切削用量。而精车（要求保证螺纹的精度和表面质量）、细长丝杠时的车削用量V在政策情况校0.8~1.2mm、ap在0.02mm~0.04mm的范围内选定，且仅限于最后的2~4次走刀的使用。
为了减小精车的径向切削力，半精车是，螺纹的小直径可用直接车至要求无需留有精车余量。
4车削长细杠容易出现的问题及解决方法
车削长细杠容易出现的质量问题与车螺纹时相似，现结合长丝杠的工艺特点着重对以下几个方面的问题进行分析。
螺纹局部螺距不正确 主要是由丝杠和主轴的轴向窜动、径向跳动所造成，也可以因工件和机床丝杠的温度之差，机床导致在水面内不平行，在垂直面内倾斜等引起的。
车削螺纹前，应先对丝杠、主轴及卡盘、导轨进行检查，凡不符合要求处必须加以调整，确定车削的需要。同时，要选择合理的刀具几何参数，保证刀刃锋利、选用较小的车削用量、充分使用切削液一减小和降低切削温度，尽可能低减小工件和机床丝杠间的温度。
螺纹中径不符合要求 主要是工件刚性差，跟刀架调整太松或太紧，以执车削中刀或出现竹节状偏差，而使中径尺寸不等。丝杠长度较长，刀具容易磨损，未作未调整适当，也是造成中径误差的原因。
及时、规范地调整跟刀架支承爪的松紧程度，适当减小切削用量，保持刀具刃口锋利，尾座套筒轴线严格对准主轴中心，适当采用空走刀的方法，则可以有效减小中径误差。
螺纹表面粗糙度值大 引起的原因较多，工件刚性差，切削刃强度不高等，而出现振动。切削用量过大，刀具切削刃接触长度太长及刀具缺陷；切削液选择不当或浇注不充分；机床间隙不适当等，都可以是螺纹的表面质量下降。
扎刀和顶弯工件 工件的刚性差，切削用量又较大；车刀径向的前角太大及装刀不正确；机床溜板窜动等都容易造成扎刀或顶弯工件。
形为精度达不到要求 工件刚性太差，装夹方法不适当，机床本身的精度不够，工艺路线的安排及加工方法的选择不合理，都将影响形位精度的途径。
结束语
这篇论文的写作以及工件的加工过程，使我认识到自己知识与经验缺乏。虽然，我尽可能地收集材料，竭尽所能运用自己所学的知识进行论文写作，但论文还是存在许多不足之处,有待改进.请各位评委老师多批评指正，让我在今后的学习中学到更多。
参考文献
1《高级车工技能训练》中国劳动出版
2《车工工艺与技能训练》中国劳动社会保障出版社
3《车工技师培训教材》机械工业出版社
长丝杠的加工.doc
