大型、重型滚珠丝杠加工技术
大型、重型滚珠丝杠加工技术
近年来，随着机械工业的快速发展，国家对重型、大型设备的需求越来越大，对大型和大型设备的需求也越来越大。重型滚珠丝杠持续上涨为满足国内企业对大型重型滚珠丝杠副的需求，解决国内长期存在的大型重型滚珠丝杠加工难题，在依赖进口的情况下，国内滚珠丝杠生产企业陆续引进和制造了大量加工设备，初步解决了加工设备不足的问题，但大型、重型滚珠丝杠副的加工技术一直处于探索阶段，所以在生产制造上还存在一些问题，仍然不能满足正常的需要。专办开展高速、重载、精密滚珠丝杠和直线导轨的研究，国内主要滚动功能部件厂商纷纷参与，攻克这一难关，满足国内对高速、重载的需求。大型滚珠丝杠副一般是指中间直径100mm以上的滚珠丝杠或长度6米以上的滚珠丝杠副。这类滚珠丝杠的钢珠直径一般大于中间12.7mm，而重载滚珠丝杠副一般用在重型机床或其他设备上，承载能力比较大，它比普通滚珠丝杠大。一般钢球直径与滚珠丝杠导程之比为0.6，例如注塑机滚珠丝杠的直径为80mm，导程为25mm，钢珠的直径为19.05mm。大型重型滚珠丝杠要么长宽比特别大，基本在50以上，要么100以上；或者直径特别大，基本在100mm以上；或所用钢球直径较大，螺纹滚道圆弧大，滚道加工余量大。无论从哪个方面来说，都属于机械加工领域中轴类零件的有难度加工范畴。
螺纹滚道的淬火和粗加工，螺纹粗加工方法的选择直接关系到工件的热处理工艺。一般来说，直径大于12.7mm的大尺寸钢球滚珠丝杠滚道的淬火，考虑到淬火设备的功率，为了保证螺纹加工后硬化层的有效深度，后刃使用螺纹粗加工。螺纹滚道经过硬化处理。这时必须考虑淬火后螺纹的伸长率，但丝杠的导程较大。如果螺纹在粗加工后沿滚道淬火，会造成前淬后退火，达不到零件要求的硬度；如果滚道较粗加工后不沿滚道进行淬火，而是沿外圆进行淬火，则零件直径较大，达不到淬火深度。出于淬火的目的，考虑到这个原因，我们在工艺上采用淬火前不加工的螺纹滚道，采用整体淬火。考虑到淬火设备的功率，在保证零件强度的前提下，适当减小滚道外圆，以满足零件的要求。
中心孔是零件加工的基准，其质量直接影响零件的精度。如果基准不好，零件的质量将难以保证。该零件加工的关键是中心孔，由于滚珠丝杠直径较大，在中心孔机床上不能精加工中心孔。为了保证零件的加工要求，我们设计了专用的中心孔磨床，用于在车床上磨削中心孔。在磨削中心孔之前，先对支架支架的外圆进行磨削加工，使加工出来的中心孔充分保证后续加工的工艺要求。
螺纹滚道在淬火前没有加工，整个螺纹被烧制，螺纹滚道的加工余量特别大，单边余量大于7mm，使加工过程中产生的加工应力处理减少。如果螺纹粗加工用磨床磨削，一方面效率低，另一方面在主加工过程中容易出现磨伤和磨裂，导致滚丝和退火，硬度降低，产生废品。为了克服这个缺点，在这种滚珠丝杠的加工中，采用的先进的晶粒硬加工方法，在现有的机床上成功解决了螺纹的粗加工，以便产品能够及时交付，探索了一种成功的处理方法。
虽然大型重型滚珠丝杠加工存在一定的技术难度，但只要勇于探索、实践、创新，一切问题都会迎刃而解。
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