细长丝杠螺纹的大径与其长度之比为1∶30及其以上时,称为细长丝杠。
丝杠是机械设备中传递运动的构件,是将旋转运动变为直线运动零件之一,不仅能传递一定的动力,准确地传递运动,而且可作精密的直线分度元件。由于其长径比较大,在机械加工过程中,机床、刀具等整个工艺系统极易弯曲和振动,加工后不能获得满意的表面粗糙度和几何精度,还常常由于翘曲、锥度过大、鼓肚或圆度达不到等原因造成工件报废。在车床床鞍上装上前后两个中拖板刀架,中拖板的丝杠也改成左右旋螺纹传动。此外,由于细长丝杠散热性能差,切削过程中切削热使其产生相当大的线膨胀,也使工作产生变形和弯曲。由此可见,车削细长丝杠不仅生产效率很低,而且质量不易保证。为此提出下列方法,以解决细长丝杠的车削难题由于细长丝杠加工过程的工艺系统刚性较差而影响生产效率和质量,因此必须对机床、工件和刀具作改进。这里主要从工件的装夹方面提出一些改进措施,以达到改善细长丝杠加工的切削条件,提高工件的刚性在卡盘装夹工件加工中使用后支承,比不用后而形成悬臂时,工件刚性提高很多。
由于丝杠的缩颈部分直径减小了,其柔性增加,减少和消除由于丝杠本身的弯曲而在卡盘强制夹持下轴心线歪斜的影响,也起到了万向接头一样的作用。另外两种方法是用钢尺或深度卡尺量出待车台阶长度,再将车刀尖移至该处,撤走钢尺或深度卡尺,开车用刀尖划痕。细长丝杠料的弯曲,对加工会产生很大的影响,尤其是在高速回转下,由于离心力的惯性作用,加剧了坯料的弯曲变形,并引起振动,造成加工困难,质量降低。因此,细长丝杠在加工过程中的校直工作也是一项必不可少的内容。
利用切削力和工件受力变形相抵消的原理,采用双刀架对中,即不需要使用中心架,也不需要使用跟刀架,只需采用适当刀具几何角度的双刀“对刀”切削,不但大大减小了工件弯曲变形,而且还能用大进给量,提高切削速度,同时进行粗车、半精车或精车,缩短加工时间,保证加工质量。丝杠车端面时应注意以下几点:(1)车刀的刀尖应对准工件的回转中心否则会在端面中心留下凸台。在车床床鞍上装上前后两个中拖板刀架,中拖板的丝杠也改成左右旋螺纹传动。采用前后两把车刀径向相对安装,半精车车刀正装,精车刀反装,沿同一轴向方向走刀,左右旋转丝杠带动两个中拖板刀架同时作径向进刀或退刀,使两刀同时切削,达到切削力相抵消的目的。为了使切削力平衡,精车刀需采用0°后角或小负后角,增加精车刀所产生的切削力,使之与半精车(切削余量大)所产生的切削力相平衡。
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