滚珠丝杠的加工工艺.pdf

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1、金属切削及刀具技术2014.11滚珠丝杠的加工工艺滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠的特点：1、摩擦损失小、传动效率高，2、精度高，3、高速进给和微进给可能，4、轴向刚度高，5、不能自锁、具有传动的可逆性。丝杆分为磨削滚珠丝杠和冷轧滚珠丝杠，以下只介绍磨削滚珠丝杠的加工工艺。磨削滚珠丝杠的加工工艺路线：毛坯下

2、料—球化退火—粗车外圆，螺纹—半精车外圆，螺纹—铣键槽—热处理淬火—粗磨外圆，螺纹—精磨外圆，螺纹—检验入库。下面就详细的介绍一下加工磨削滚珠丝杠的工艺路线。（1）毛坯下料：就是根据工件所需的尺寸从整批材料上截取下与工件尺寸相符的材料的操作过程。（2）球化退火：使钢中碳化物球化而进行的退火，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火的目的在于降低硬度，改善切削加工性能，并未后续热处理作组织准备。（3）粗车外圆，螺纹：可选择普通车床和数控车床进行加工，大批量生产选择数控车床较经济，车

3、螺纹选择直进法，所谓的直进法就是在加工过程中对刀具的Z轴（轴向方向）不进行改变，分次进给（直径方向），来完成螺纹的切削，此方法简单易操作，车出来的螺纹牙型准确。一般粗车之后留有2-3mm，（4）半精车外圆，螺纹：使磨削滚珠丝杠的尺寸更接近图纸尺寸，并且精度的得到提高，一般半精车之后留有0.3mm的余量，为了后来的磨削加工，提高磨削滚珠丝杠的精度。（5）热处理淬火：中频淬火，通过淬火使滚珠丝杠表面得到较高的硬度，提高滚珠丝杠的耐磨性和使用寿命，滚珠丝杠常采用的材料为40CrMo钢和GCr15钢，就如GC

4、r15钢淬透性好，可满足中频淬火硬化层要求，其中频淬火的关键问题是解决淬火变形。（6）粗磨外圆，螺纹：采用中心式外圆磨削，工件用两顶尖装夹，磨削时按其两中心孔所构成的中心轴线旋转，使外圆达到较高的精度要求。粗磨螺纹选择专业的磨床和砂轮对滚珠丝杠进行磨削。（7）精磨外圆，螺纹：采用磨床加工滚珠丝杠外圆，螺纹时为了保证精度，采用高精度，小粗糙度磨削，可代替研磨加工，提高加工效率和减轻劳动强度。但磨削加工时，对磨床的精度和运动平稳性，环境条件，砂轮的选用和修整，切削液的选择和浇注方式都有较高的要求。（8）检

5、验入库：最后一道工序，检验合格之后清理干净入库。滚珠丝杠常采用磨削方式来提高滚珠丝杠的精度，采用磨床加工滚珠丝杠后经过磁力探伤，经常在螺纹滚道的圆弧上出现轴向的或网状的裂纹，甚至在磨削螺纹过程中仅凭肉眼就可发现，之后采用“减小每次进刀磨削量，多次进刀”及“磨削-稳定丝杆表面温度-磨削”的方法，有效地降低了丝杆表面的磨削热量和磨削应力，从而避免“磨削裂纹”的产生。由于滚珠丝杠一般是批量生产，采用磨削方式加工滚珠丝杠效率低，成本高。随着刀具行业的不断发展，我国华菱超硬研发出可以“以车代磨”的BN-S20牌

6、号整体聚晶立方氮化硼刀具，此牌号属于非金属粘合剂立方氮化硼刀具，不仅金属切削及刀具技术2014.11硬度高，而且耐磨性和抗冲击性优异，可实现高速切削，使用寿命是传统CBN刀具的1.5-2倍，粗、精车均可，精车粗糙度可达Ra0.4以内。即提高了加工效率，又节约了加工成本。我国华菱超硬自创业以来，准确把握时代的变化脉搏，不断努力开发，提供可迅速满足日益多样化需求的高品质，高性能刀具产品。凭借长期培养积累的技术实力和最尖端的技术开发能力，在国内首次提出粗加工用“立方氮化硼整体聚晶刀片”概念，并适应当代“高速

7、，精密加工”等切削要求。在超硬刀具学术界享有很高声誉。