精密丝杆两端的中心孔是工艺基准,在安排工艺路线时,应首先将它加工出来。中心孔的精度对加工质量很有影响,丝杆中心孔多选用带有120度保护锥的“B”型。此外,后精车螺纹以前,还应适当修理中心孔以保持其精度。
精密丝杆加工的工艺基准,除中心孔外,还要用丝杆外圆表面作为辅助基准,以便在加工中采用跟刀架,增加刚度。因此,按照GC101-60标准,虽然丝杆螺纹外圆的精度要求不高,但为了满足某些客户对于产品精度的需要,该工艺不仅对车床丝杆的外圆尺寸的公差范围进行控制,还需要要加工中安排外圆粗精磨削的工序。
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螺纹加工的工艺系统尺寸链及运动链在机械加工中分析工序误差,往往会涉及到两个很重要的概念:1、工艺系统尺寸链;2、工艺系统运动链。丝杆精车螺纹工序的误差分析,就会涉及到这两项重要概念的实际应用。工艺系统尺寸链是指在机床--刀具--工件这一工艺系统中,以被加工尺寸为封闭环的尺寸封闭系统。因此,工艺上对精密丝杆或很长的丝杆都要避免这一项传动链的调整误差。
前面,我们说明了精车螺纹时影响丝杆螺距精度的两种因素。但是分析丝杆螺距误差,不能就到此为止。因为组成工艺系统运动链的各个环节,即机床、刀具及工件各组成部分的零件,它们都不是理想元件。它们都会有一定的制造及安装误差。而且,由这些环节所组成的几何关系在切削过程中,也不是一个静态不变的关系,它们还受到切削力、切削热、切削运动及振动等动态因素的影响。
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丝杆的传动误差分析机床调整时,传动比是由各齿轮副的齿数所决定的,这只反映传动速比的理想值。没有反映传动速比的瞬间关系。尽管传动齿轮的齿数之比没有原理误差;但由于齿轮制作误差及安装时偏心等的影响,其瞬时传动速比并不一定,而是一个围绕理想传动速比周期性变化的变量。显然,这就会破坏工艺系统运动链中工件与刀具的相对位置,而给被加工丝杆螺距带来附加的周期性误差。
关于提高运动链中各元件的加工精度问题,并非总是可行的。因为在螺纹加工机床中,传动元件比较多,采用这一办法,就会使各元件精度提高到难以达到的程度。因此,在提高传动精度方面,我们常常看到另一种叫做误差补偿的办法。
其一利用校正尺已补偿母丝杆螺距误差。不难理解,若母丝杆螺距有了误差,他就会使刀具进给行程产生或大或小的变化。这是,只要校正尺能使母丝杆上的螺母产生一个或正或反的附加运动,就可以补偿误差已保证及极高被加工丝杆的螺距精度。
支撑座作为连接滚珠丝杆和电机的轴承,采用了更佳的轴承保证支撑座与滚珠丝杆在刚性上的均衡,运用了高刚性低扭矩接触角为30度,能自由组合的角接触球轴承,支撑座的支撑单元有角型和圆形系列,并且考虑到安装周围空间大小的设计,支撑单元小型且安装便捷,装入例如经过调整预压的轴承,降低了装配工的同时,又提高了装配精度。
另外在使用时需要注意丝杆轴固定端的主体轴和润滑密封盖不能拆卸,丝杆支撑座单元由于考虑了安装周围空间小的结构,安装了经过调整预压的轴承,直接进行转配而不再需要加工,从而大大降低了装配工时,装配精度也得以较大的提高。
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