加工传动丝杠零件时应考虑的几个方面

丁永朋

（茂名市高级技工学校，广东茂名　525000）

　　【摘　要】传动丝杠是一种在机床中可以将旋转运动与直线运动进行转换的执行元件，而且还要传递一定的动力，所以有很高的机械性能和加工精度要求。因此，传动丝杠零件加工前的工艺分析等相关内容都要全面考虑，以满足其使用要求。

　　【关键词】传动丝杠零件；加工精度；工艺分析

　　一、传动丝杠零件的结构特点及工艺分析

　　传动丝杠具有传动性能好、精度高、加工制造方便等优点，所以在普通卧式车床上应用比较广泛。

　　（1）传动丝杠零件的结构特点

　　传动丝杠零件一般都比较细长，它的长度L与直径d的长径比很大，一般为20～50属于细长轴。刚性较差、结构形状复杂，传动丝杠的螺纹多为梯形螺纹并且有很高的质量要求。另外，传动丝杠的结构还有阶梯、沟槽、键槽等，所以，在加工过程中易出现弯曲、扭转变形及“扎刀”等现象。为了减少或避免上述缺陷，在正确选择刀具，保证工件装夹精度，合理选用切削用量和切削液等方面要做好充分准备。

　　（2）传动丝杠零件的工艺分析

　　①轴类工件的定位基准通常选用中心孔。加工中心孔时，应先车削端面后钻中心孔，以保证中心孔的加工精度。②基于结构特点，采用两顶尖装夹方式车削该工件，至少要装夹3次，即粗车端，调头再粗车和精车另一端，Z后再精车端。期间要安装中心架和跟刀架等辅助支撑装置，防止工件发生弯曲变形等缺陷。③在轴上车槽，一般安排在粗车或半精车之后、精车之前进行。若工件刚度较高或者精度要求不高，也可以安排在精车之后再车槽。④车螺纹一般安排在半精车之后进行，待螺纹车好后再精车各外圆，这样可以避免车螺纹时轴发生弯曲而影响轴的精度。⑤工件车削后还需进行铣削或磨削时，只需粗车或半精车，并注意留磨削余量即可。

　　另外，为了保证传动丝杠零件的精度，加工过程还应考虑以下几点：

　　①对外圆和螺纹的加工要分多次进行，逐步减少被吃刀量。粗加工后都要及时的进行时效处理，以便消除内应力。传动丝杠精度越高，时效处理的次数越多。

　　②时效处理后都要进行重新打中心孔或修磨中心孔，以修正时效处理时产生的变形，保证加工时有可靠的定位基面。

　　③在加工螺纹前，先加工传动丝杠的外圆，然后以传动丝杠外圆和两端中心孔作为定位基面再加工螺纹，逐步提高螺纹加工精度。

　　④在安装螺纹车刀时Z好用对刀仪校对。梯形螺纹粗车时，可以采用左右切削法、车直槽法和分层切削法等；梯形螺纹精车时，应注意把顺进刀方向的牙侧面先精车好，然后再精车背离走刀方向的牙侧面，这样可以避免“啃刀”或“扎刀”现象。

　　二、加工中应选用的机床、刀具、所用工件材料及加工精度要求

　　（1）应选用的机床和刀具

　　机床一般选用精度高点的普通车床或数控车床都可以车削传动丝杠零件。车削阶梯外圆和端面时，通常选用90°车刀、75°车刀和45°车刀。车削槽时，选用合适的车槽刀即可。车削梯形螺纹时，径向切削力较大，应选合适的梯形螺纹粗车刀和梯形螺纹精车刀。铣削键槽时，根据尺寸选择合适的铣刀即可。

　　（2）传动丝杠零件的选材及加工精度要求

　　材料的选择对传动丝杠的质量起到至关重要的作用，所以要求其具有：①优良的加工性能，磨削时不易产生裂纹，有较好的表面光洁度。一般的传动丝杠可以选用T10A、45号、50号等中碳钢并经调质处理，对于要求热处理后具有较高硬度和耐磨性的重要丝杠，可以选用44CrNi、40WMn等钢。②不低于500MPa的抗拉极限强度。③有良好的热处理工艺性，组织均匀，变形小。从而保证传动丝杠的耐磨性和尺寸的稳定性。④材料硬度均匀，金相组织符合标准。另外，按JB2886－81规定，丝杠及螺距的精度，根据使用要求分为6个等级：4、5、6、7、8、9（精度依次降低）。例如普通卧式车床上的中滑板丝杠精度一般用6级或7级。

　　三、切削用量及切削液的选择

　　（1）切削用量的选择

　　一般情况下按照加工阶段来说，粗加工时，被吃刀量可以取0.3～1mm，切削速度可以取50～80m/min；精加工时，被吃刀量可以取0.05～0.1mm，切削速度可以取10～30m/min。进给量取合适的量即可。

　　（2）切削液的选择

　　切削液的正确选用，对所车削工件的质量有至关重要的作用，有助于提高加工精度和改善表面质量，还可以降低切削热、切削变形，提高刀具的使用寿命。一般情况下，传动丝杠粗车时通常使用5%～10%的硫化乳化液，充分浇注；精车时则采用硫化切削液或植物油，也可以使用70%的N10机械油与30%氯化石蜡的混合油润滑。

　　四、检测工具及检测方法

　　阶梯外圆及槽等位置的精度检测粗加工后用游标卡尺测量，精加工后用千分尺测量。螺纹的精度检测分为：大径测量，一般用游标卡尺、千分尺测量；小径测量，一般由中滑板刻度盘控制牙型高度，而间接保证小径尺寸；中径测量，可用公法线千分尺三针测量法测量。Z后，还可以用螺纹量规检测。

　　五、总结

　　以上内容是在教学工作中的一点体会，有些工艺分析和工艺安排要根据不同丝杠类型做适当的工艺调整。期间和一些专业老师探讨过相关内容，在此予以感谢！本文可能也有不少缺漏之处，恳请各位专家及能工巧匠们批评指点！

　　参考文献

　　[1]车工工艺学/王公安主编.─4版.─北京：中国劳动社会保障出版社，2005

　　[2]高级车工工艺学/闫茂生主编.─北京：中国劳动社会保障出版社，2008

　　[3]金属材料与热处理/陈志毅主编.─5版.─北京：中国劳动社会保障出版社，2007

来源：《课程教育研究（新教师教学）》2014年16期