研磨法在丝杠修复中的应用
发布时间：2013-12-19刘莉
（鹤岗斯达机电设备修造有限责任公司，黑龙江鹤岗 154100）
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摘 要：丝杠在工作中磨损，采用研磨法对丝杠进行修复，只需用顶尖间距离大于丝杠长度的普通车床和研磨套就能进行研磨，保证了丝杠的修复质量，方法简单易行，使用效果良好。
关键词：丝杠；研磨；螺旋面；磨损；加工精度；矫直；修复
0 前言
机床在切削过程中要实现精确移动，确保零件的加工精度，必须保证丝杠的传动具有一定的精确性和均匀性，丝杠在工作中会因润滑不良、灰尘和切屑落入螺旋面而产生磨损，可采用研磨法进行修复。
车床在精加工时经常会因丝杠磨损而影响加工精度。丝杠制造工艺比较复杂，成本较高，因此丝杠磨损后一般不轻易更换，尽可能修复。为此我们采用研磨法进行修复[1]。
1 丝杠的矫直
由于磨损的丝杠很少有不弯曲的情况，因此在恢复前，首先应予以矫直。矫直丝杠的方法主要有:压弯矫直法和砸弯矫直法，通常采用砸弯矫直法，矫直效果比较好。
2 研磨丝杠的工具
修复丝杠时使用的研磨套如图1中所示，研磨套的内螺纹是利用一种特制的专用丝锥来攻制。需要两个规格不同的丝锥，其中一个丝锥的中径值比研磨丝杠螺纹Z大中径值大0.05~0.1mm，供粗研丝杠螺纹用，另一个比被研磨丝杠螺纹的Z小中径值大0.05mm左右，供精研丝杠螺纹用[2]。
关键词：丝杠；研磨；螺旋面；磨损；加工精度；矫直；修复
0 前言
机床在切削过程中要实现精确移动，确保零件的加工精度，必须保证丝杠的传动具有一定的精确性和均匀性，丝杠在工作中会因润滑不良、灰尘和切屑落入螺旋面而产生磨损，可采用研磨法进行修复。
车床在精加工时经常会因丝杠磨损而影响加工精度。丝杠制造工艺比较复杂，成本较高，因此丝杠磨损后一般不轻易更换，尽可能修复。为此我们采用研磨法进行修复[1]。
1 丝杠的矫直
由于磨损的丝杠很少有不弯曲的情况，因此在恢复前，首先应予以矫直。矫直丝杠的方法主要有:压弯矫直法和砸弯矫直法，通常采用砸弯矫直法，矫直效果比较好。
2 研磨丝杠的工具
修复丝杠时使用的研磨套如图1中所示，研磨套的内螺纹是利用一种特制的专用丝锥来攻制。需要两个规格不同的丝锥，其中一个丝锥的中径值比研磨丝杠螺纹Z大中径值大0.05~0.1mm，供粗研丝杠螺纹用，另一个比被研磨丝杠螺纹的Z小中径值大0.05mm左右，供精研丝杠螺纹用[2]。
3 用研磨法修复丝杠
研磨时先在研磨套2（图1）的内层涂上一薄层研磨剂，再将它旋在丝杠1（图1）上，并把丝杠顶在普通车床的两顶尖间，然后根据丝杠的磨损情况进行研磨。
研磨时先在研磨套2（图1）的内层涂上一薄层研磨剂，再将它旋在丝杠1（图1）上，并把丝杠顶在普通车床的两顶尖间，然后根据丝杠的磨损情况进行研磨。
图1 丝杠工作面单面研磨示意图
1.丝杠；2.研磨套
丝杠齿廓一个工作面被磨损后，研磨时，使研磨套只与磨损的那个面接触，研磨剂只需涂在需要研磨的那个面上。开动机床以2~3m/min的研削速度进行研磨，并用手扶住研磨套，不让它随丝杠旋转，沿着丝杠使研磨套与丝杠接触表面间产生研磨运动。粗研时以Z大研磨量位置为起点，掌握研磨套，逐渐自Z大研磨量位置移向Z小研磨量位置，在研磨量较大的区域，随着研磨量微量减小，误差逐渐消除，整个丝杠中径就逐渐趋于一致。轴向滑动，当感觉到研磨套沿丝杠全长阻力大小相差不大时，即用煤油清洗丝杠，更换研磨套，并涂以精磨研磨剂，进行研磨到合格。
在丝杠齿廓两个工作面都被磨损时，两个都需要研磨。研磨时在两个面上都涂以研磨剂，研磨套采用如图2所示的结构。丝杠两个工作面被磨损与一个工作面被磨损用的研磨套有所不同。如图2所示研磨套1上另外附加一个可调研磨套2，通过1，2的连接螺纹来调整研磨套与丝杠的接触面，使之与丝杠成双面齿廓接触（如图2），由螺母3固定。具体研磨过程与丝杠一个工作面被磨损基本相同。
对于螺纹磨损比较严重的丝杠，采用研磨法已难以修复，则可按如下方法进行修理。
在丝杠齿廓两个工作面都被磨损时，两个都需要研磨。研磨时在两个面上都涂以研磨剂，研磨套采用如图2所示的结构。丝杠两个工作面被磨损与一个工作面被磨损用的研磨套有所不同。如图2所示研磨套1上另外附加一个可调研磨套2，通过1，2的连接螺纹来调整研磨套与丝杠的接触面，使之与丝杠成双面齿廓接触（如图2），由螺母3固定。具体研磨过程与丝杠一个工作面被磨损基本相同。
对于螺纹磨损比较严重的丝杠，采用研磨法已难以修复，则可按如下方法进行修理。
图2 丝杠工作面双面研磨示意图
1.研磨套；2.可调研磨套；3.螺母
对于方形螺纹的丝杠，可沿着轴向对螺纹进行车削，逐渐加大相邻两螺纹之间的距离B1，如图3所示。但螺纹厚度B的减少量，应小于原螺纹厚度的10%。然后按修理后的丝杠螺纹配置研具进行研磨。
图3 方形螺纹丝杠研磨示意图
对于梯形螺纹的丝杠，可将丝杠螺纹车深，并把带有毛刺的外径稍加修理。螺纹底径的减小量应小于原螺纹内径的5%，然后也按修理后的丝杠螺纹配制研具进行研磨。
4 采用研磨法修复丝杠应注意的问题
用研磨法对丝杠进行修复是一项非常细致的工作，为了达到比较理想的研磨效果，在研磨工作中应注意下列几点：
（1）研磨套必须保证被研磨丝杠在有效齿廓高度上能够全部被研磨到。
（2）丝杠在研磨前，应以其轴颈为基准，修理其中心孔。
（3）为了提高研磨效率和保证研磨质量，研磨剂的配制应合适，粗研时为10%碳化硅，其粒度为W10的研磨粉，加90%的一号锭子油及适量的白煤油;精研时为5%的碳化硅，其粒度为W5，加90%的一号锭子油及适量的白煤油。
（4）在研磨过程中，应避免发生过热现象。操作中可经常用手摸丝杠，不应有热的感觉。
5 结语
丝杠在机床设备中经常使用，工作中易受到磨损，影响产品质量，采用研磨法对丝杠进行修复，方法简单容易，不需要复杂的设备，只需用顶尖间距离大于丝杠长度的普通车床和研磨套就能进行研磨，并能提高丝杠精度，保证丝杠的修复质量，既保证了生产的顺利进行，又能节约备件资金，经实践证明，用研磨法修复丝杠在工作中使用效果良好。
参考文献：
[1]沈志雄.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]郭洪泽.工具钳工[M].北京:机械工业出版社,1990.
[3]田中义信,津和秀夫.精密加工法[M].北京:机械工业出版社,1986.
4 采用研磨法修复丝杠应注意的问题
用研磨法对丝杠进行修复是一项非常细致的工作，为了达到比较理想的研磨效果，在研磨工作中应注意下列几点：
（1）研磨套必须保证被研磨丝杠在有效齿廓高度上能够全部被研磨到。
（2）丝杠在研磨前，应以其轴颈为基准，修理其中心孔。
（3）为了提高研磨效率和保证研磨质量，研磨剂的配制应合适，粗研时为10%碳化硅，其粒度为W10的研磨粉，加90%的一号锭子油及适量的白煤油;精研时为5%的碳化硅，其粒度为W5，加90%的一号锭子油及适量的白煤油。
（4）在研磨过程中，应避免发生过热现象。操作中可经常用手摸丝杠，不应有热的感觉。
5 结语
丝杠在机床设备中经常使用，工作中易受到磨损，影响产品质量，采用研磨法对丝杠进行修复，方法简单容易，不需要复杂的设备，只需用顶尖间距离大于丝杠长度的普通车床和研磨套就能进行研磨，并能提高丝杠精度，保证丝杠的修复质量，既保证了生产的顺利进行，又能节约备件资金，经实践证明，用研磨法修复丝杠在工作中使用效果良好。
参考文献：
[1]沈志雄.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2]郭洪泽.工具钳工[M].北京:机械工业出版社,1990.
[3]田中义信,津和秀夫.精密加工法[M].北京:机械工业出版社,1986.
来源：《煤炭技术》第26卷第6期