滚珠丝杠加工方式对比

目前国内常用的滚珠丝杠粗加工方法有三种：旋风铣削、砂轮磨削、硬车削，现就这几种加工方法的特点做一些比较。

一、 砂轮磨削工艺

砂轮磨削的方法是传统的粗加工方式，也是目前广泛采用的粗加工方法。常用普通丝杠磨床(或专用开槽磨床）在工件上磨出 90 度 V 型槽，这种方法虽然可靠，但因为其生产效率较低，已经不能满足目前生产需要。为了提高效率，也有用户在丝杠磨床上采用深切缓进磨削工艺来提高生产效率，正常粗磨单次进给深度 0.05-0.10mm，头架转速 10-20r/min，采用深切缓进工艺方法单次切削深度 2-3mm ，头架转速 1-2r/min。这种生产工艺能适用各种直径和长度丝杠的粗加工，但这种工艺方法有如下缺点：

1、因为单次进给深度太深，磨削部位产生的大量热量得不到及时冷却，使得滚道退火，硬度明显降低以及会产生微裂纹，滚珠丝杠品质明显下降。

2、加工效率低。

3、磨削是需要冷却，产生大量油烟，污染工作环境。

4、开槽后的滚珠丝杠还需要半精磨和精磨。

二、硬车削工艺

随着CBN刀具技术的发展，目前硬车削工艺也较为广泛的应用于滚珠丝杠粗加工。CBN 刀具最佳切削速度为 100-300 米/分。车削时单次切削深度 0.15-0.20mm， 为发挥CBN刀具的优势，工件转速较高。例如车削直径 40mm，螺距 6mm 的丝杠，工件转速约 680r/min，这种工艺方法的特点为：

1、与砂轮磨削的深切缓进工艺方法相比，生产效率提高 5-10 倍左右。

2、只能在工件上开出90度V型槽。螺距大时轴向切削力大不宜切削大螺距工件，一般切削 6mm 以下的螺距工件。

3、车削时工件转速高，硬车削切削抗力较大，对于细长零件来说,很容易产生振动、弯曲变形，无法进行车削加工。故车削方法适合加工螺距 6mm 以下长度1m 以下的长径比不大的工件。

4、刀片价格低。

5、开槽后的丝杠还需要半精磨和精磨。

三、硬旋铣

硬旋铣技术在国外研究应用已经比较成熟了。近年来我国对硬旋铣技术进行了研究也取得了较大进展，旋铣刀具为CBN成型刀具，刀具做成与滚珠丝杠滚道圆弧一致，一次切削就可以达到半精磨精度。硬旋铣刀具基本上都国产化，刀具价格下降到了合理水平，使得生产成本大幅度下降。硬旋铣滚珠丝杠工艺单次切削深度可达全齿深，根据工件直径大小不同头架转速 1-6r/min。硬旋铣的特点有。

1、可以将螺纹滚道一次铣削成型，工件可直接进行精磨加工减少了半精磨工序。

2、工件旋转速度较低，铣刀盘上装有多把铣刀，铣刀以 180-240m/min 的速度加工，生产效率比硬车削工艺更高。相对车削只有一把刀具参与切削，而铣削可以有多达 12 把刀具参与切削加工，这样每把刀具上承受的切削抗力明显减少，工件震动、弯曲变形等也可避免。

3、旋铣的切削热量90% 以上可以瞬间被铁销带走，切削热量不会传导给滚珠丝杠，滚珠丝杠滚道不会发生磨削时烧伤退火现象。

4、铣削时不需要冷却，不会产生油烟污染工作环境。

5、铣刀刃磨一次可切削螺旋线长度大约 500m (相当于切削螺纹长度 3000mm、螺距 10mm 的丝杠 8-10 根)。

6、铣刀相对车刀价格较高，刀片修磨复杂，但刀具厂家可提供刀片修磨服务。

硬旋铣特别适用于半精加工较长的丝杠以及长径比大的丝杠。

三种滚珠丝杠加工方式都有各自的优点与缺点，我们可以根据自己的需求，选择最优的方式。