空心滾珠絲杠的特點(diǎn)及加工方式

隨著數(shù)控機(jī)床向高速、高精、高效方向的發(fā)展，對(duì)其傳動(dòng)元件滾珠絲杠的使用提出了更高的要求。國(guó)家在此方面也加大了技術(shù)研發(fā)和投入力度，特別是通過04科技重大專項(xiàng)的實(shí)施，加大了研發(fā)力度，提高與之相適應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量。

空心滾珠絲杠是指滾珠絲杠內(nèi)部貫穿全長(zhǎng)或半長(zhǎng)的孔，在機(jī)床上可采用中空內(nèi)冷的空心滾珠絲杠，可以最大限度地減小滾珠絲杠在使用中的熱伸長(zhǎng)，從而保證了機(jī)床的高精度定位，便半閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的定位精度提高百分之五十，接近全閉環(huán)系統(tǒng)的水平，從而大大降低了機(jī)床制造成本，有效地保證了機(jī)床的定位精度，防止、減少機(jī)床相關(guān)部件的熱變形，減小滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)時(shí)的傳動(dòng)慣量增加了滾珠絲杠的扭曲剛度，減少了加床的預(yù)熱時(shí)間。

空心滾珠絲杠加工的技術(shù)難點(diǎn)，主要是需要解決內(nèi)孔加工及內(nèi)孔絲杠滾道的同軸度、淬火變形控制和冷熱加工余量的匹配及螺紋的磨削。加工要點(diǎn)：內(nèi)孔加工，空心滾珠絲杠的內(nèi)孔均為深孔，長(zhǎng)度與孔徑之比一般大于20.內(nèi)孔的加工采用深孔鉆，配以專用鉆頭進(jìn)行加工。在加工時(shí)，對(duì)加工外圓先進(jìn)行半精加工，然后以外圓為基準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)孔兩端中心孔加工；內(nèi)外圓同心，以內(nèi)孔為基準(zhǔn)進(jìn)行外圓車削，在車削中需要嚴(yán)格控制內(nèi)外圓的同心度，嚴(yán)禁校直。

空心滾珠絲杠要控制淬火變形，安排在淬火前對(duì)外圓進(jìn)行磨削加工，以消除加工應(yīng)力，淬火后應(yīng)保證淬硬層深度均勻；冷熱加工余量，外圈及滾道的加工余量在冷熱工藝中的合理分配，是保證滾珠絲杠加工精度的關(guān)鍵?？紤]到加工中不允許校直，故加工余量比常規(guī)絲杠要大得多。

滾珠絲杠的磨削是非常重要的，空心滾珠絲杠多數(shù)使用高檔精密數(shù)控加床及設(shè)備上的，各軸頸具有較高的尺寸精度和形位精度要求，螺紋部分的中經(jīng)遲鈍變動(dòng)量、表面粗糙度和滾珠螺紋精度要求較高，這些要求均要通過磨削進(jìn)行加工來保證?？招臐L珠絲杠具有細(xì)長(zhǎng)軸及管件加工的特點(diǎn)，在絲杠的兩端又具有薄壁件的特點(diǎn)。在磨削時(shí)會(huì)因夾緊力、磨削力、磨削熱影響產(chǎn)生變形，所產(chǎn)生的的形狀誤差影響到絲杠的精度。隨著壁厚的減少，長(zhǎng)徑比的增加，加工難度也隨之增大，磨削時(shí)要注意掌握其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，特別是在螺紋磨削時(shí)更應(yīng)該注意。

為了保證絲杠螺紋的精度，螺紋加工安排了粗磨、半精磨、精磨。這樣可以一步步減少螺紋的磨削余量，逐步地提高被加工螺紋的精度。在半精磨后安排低溫時(shí)效處理以消除絲杠在半精加工過程中所產(chǎn)生的加工應(yīng)力，以保證絲杠的力學(xué)性能和尺寸精度的穩(wěn)定性。

空心滾珠絲杠剛性差和散熱差，在磨削時(shí)容易產(chǎn)生 變形，因此必須要合理地選擇磨削方法和切削用量。由于在前道工序中存在這螺距誤差和磨削余量，在粗磨時(shí)，要采用比較快的休整速度對(duì)砂輪進(jìn)行休整，使砂輪鋒利，能快速地拋光出螺紋齒面，做到磨削時(shí)火花均勻，應(yīng)調(diào) 整好被加工螺紋中徑的圓柱度及平行度。在精磨時(shí)減少磨削力和磨削熱，要保證螺紋質(zhì)量和精度出發(fā)，休整砂輪時(shí)的速度要緩慢且均勻，加大冷卻軸的流量防止?jié)L珠絲杠的變形。

加工空心滾珠絲杠時(shí)，需要考慮相關(guān)的工藝措施，在加工中的累積經(jīng)驗(yàn)，隨著新技術(shù)新工藝的出現(xiàn)，空心滾珠絲杠的加工方式也會(huì)不斷改進(jìn)，空心滾珠絲杠加工質(zhì)量會(huì)越來越好。

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