如何训练掌握数控外圆磨床梯形螺纹丝杠技术？

一、工艺准备

1.分析图样

图3-10所示为数控外圆磨床梯形螺纹丝杠，材料为40Cr，热处理调质硬度235HBW。主要磨削外圆尺寸有φ55f7、φ55h6、φ60h6。丝杠为Tr60×8-6梯形螺纹丝杠，牙型角α=30°，大径尺寸为φ60⁰_-0.4mm，中径尺寸为φ56^-0.667_-0.758mm，小径尺寸为φ51⁰_-0.758mm。丝杠精度为6级。螺距P=8mm。中径圆度公差为0.003mm，中径对外圆中心的径向圆跳动公差为0.005mm。螺距公差为0.004mm，螺距累积公差为0.002/25、0.003/100、0.005/300、全长0.006mm。牙型半角偏差±12′。

图3-10 数控外圆磨床丝杠

2.加工工艺

数控外圆磨床丝杠的加工工艺见表3-23。

精密丝杠的加工工艺分析如下：

1）精密丝杠的定位基准是中心孔，为了保证定位精度，必须满足中心孔与顶尖的接触精度。采用研磨中心孔的方法，提高中心孔的精度。

2）螺纹中径的同轴度工艺保证，满足φ55h6、φ60h6与螺纹中径的同轴度公差要求。

3）螺纹车削中径心轴距尺寸，留磨削余量1.5～2mm。螺纹经过粗磨、半精磨、精磨至精度要求。

4）螺纹磨工件转速n_W=2～6r/min，三次背吃刀量（中径心轴距尺寸）粗磨取0.5mm，精磨取0.35mm。

表3-23 数控外圆磨床丝杠加工工艺

3.工件的定位夹紧

工件用两顶尖装夹。φ60h6处用中心架支承。

4.选择砂轮

外圆磨削砂轮特性：AF60K、WAF80K。

螺纹磨削砂轮特性：WAF80K。

5.选择设备

外圆磨削使用M1332C外圆磨床。螺纹磨削使用SA7520型万能螺纹磨床。

二、工件磨削步骤及注意事项

1）粗磨外圆。在外圆磨床上粗磨外圆，留余量0.08～0.10mm，磨φ54mm至φ54^-0.03₀mm。

2）研磨中心孔。

3）精磨外圆。在外圆磨床上精磨外圆φ55f7、φ55h6、φ60h6至尺寸。磨螺纹大径至尺寸φ60^-0.20_-0.24mm，磨台阶面。工艺要求φ60h6的圆度为0.001mm。

4）磨螺纹。在螺纹磨床上粗磨、半精磨、精磨螺纹至尺寸。半精磨后，修整砂轮再精磨。以满足牙型及表面粗糙度要求。(www.xing528.com)

交换齿轮按式计算，按表3-24选取：a=60，b=80，c=80，d=127。将齿轮安装在交换齿轮架上。安装时，首先检查各齿轮的齿面有无毛刺，然后再将齿轮清洗干净，用心轴将齿轮安装在交换齿轮架上。

表3-24 SA7520交换齿轮表

修整单线砂轮。调整修整器的样板角度，手动或自动修整砂轮两侧。粗磨时作粗修整；精磨时，精细地修整砂轮。

调整砂轮架倾斜角。按工件中径处螺纹升角将砂轮架倾斜相同角度。螺纹升角按公式计算，，求得φ=2.6°。

螺纹对线。对线时，转动砂轮横向进给手轮，使砂轮逐渐进入工件螺旋槽中，如砂轮偏离螺旋槽，则可旋转对线手轮，使砂轮与螺旋槽对正，然后退出砂轮，工作台回程切入砂轮后，复查砂轮的位置是否正确。使砂轮均匀地磨削螺纹的两侧牙面。

注意事项：

1）交换齿轮的齿数要核对正确，主动轮被动轮的位置要安装正确。

2）检查螺距扩大机构捏手的位置，使其符合加工要求。

3）砂轮架倾斜角度的方向和大小，应与工件螺纹升角的方向和大小相同。

4）砂轮架倾斜角调整后，应锁紧转筒，防止磨削时砂轮发生振动。

5）合理选择修整进给量和速度，满足工件表面粗糙度要求。

6）正确调整修整器样板角度，满足螺纹牙型要求。

7）对线时要注意工件的弯曲变形，防止因余量不均匀造成砂轮单面磨削。

8）粗磨时，砂轮应磨削牙侧及小径处，且小径要磨小。

三、精度检验及误差分析

螺纹的牙型半角用万能工具显微镜检验。

螺距用丝杠检查仪检验。螺距公差为0.004mm，累积公差为0.002/25、0.003/100、0.005/300，螺距全长公差为0.006mm。

螺纹的中径用三针测量法检验，钢针直径计算如下

d₀=0.518P=0.518×8mm=4.2mm

中径三针测量尺寸计算

M=d₂+4.864d₀-1.866P=56mm+4.864×4.2mm

-1.866×8mm=61.515mm

丝杠的螺距误差及牙型误差分析参见表3-18。