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絲桿、蝸桿的加工原理與方法
發(fā)布者：暢馨精工 發(fā)布時間：2019-7-15 14:26:43
3.2 暢馨絲桿的加工方式
3.2.1 螺紋軋制原理
暢馨公司軋制絲桿采用先進(jìn)的軋制設(shè)備與工藝來生產(chǎn)精密絲桿。
軋制的方法
軋輪與金屬圓棒料之間形成的磨擦力，在高壓徑向螺旋壓力的推動下使金屬棒料產(chǎn)生塑性變形，被擠入滾軋區(qū)，此時金屬棒料外加部分的金屬晶粒，沿滾輪的齒形輪廓產(chǎn)生滑移流動，最終獲得所要求的齒形尺寸；而切削加工（包括車削、銑削、磨削）與軋制的優(yōu)點(diǎn)（磨削旋風(fēng)銑的絲桿對比）。
1.生產(chǎn)效率高，供貨周期短，可為用戶提供隨用隨買，十分便捷的銷售模式，為實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)的五個目標(biāo)，T、Q、C、S、E創(chuàng)造有利條件。
2.節(jié)能省材，材料利用率可達(dá)80-90%。
產(chǎn)品的機(jī)械性能和壽命主要取決于材料的（化學(xué)成份、性模量等）硬度硬化深度，內(nèi)部組織致密度。滾軋螺紋的齒形是在高強(qiáng)壓力下平軋成形，因而其金屬組織更致密，而且金屬纖維又是沿著齒面輪廓出現(xiàn)纖維流線連續(xù)分布，從而使得齒根周圍的結(jié)構(gòu)變得很緊密，因此材料的機(jī)械強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度可大大提高，抗拉強(qiáng)度提高20-30%，硬度也顯著提高，齒面加工硬化后硬度超過250HV，然后實(shí)施鏡面拋光。因此，絲桿具有高度耐磨損性，當(dāng)與CJ螺母配合使用時，可以獲得極其平滑的運(yùn)動效果疲勞壽命更可提高30%。
3.螺紋的齒面粗糙度可達(dá)到磨削效果，并可避免磨削時容易出現(xiàn)的波紋、齒面燒傷等缺陷，液壓后的螺紋齒面經(jīng)過拋光和表面處理，更有利于延長產(chǎn)品的工作壽命和運(yùn)動的柔順性。
4.滾軋工藝是宜人化的工藝，對生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境污染很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它切削加工。
5.把多機(jī)多工序的加工變?yōu)橐粰C(jī)一次成形，降低了能耗，易于實(shí)現(xiàn)自動化。
6.同批產(chǎn)品尺寸一致性，互換性好，便于成批量裝配。
7.滾軋工藝選用于長徑比D/L≥1：50。超長細(xì)長絲桿，導(dǎo)程角≥17°的大導(dǎo)程、超大超導(dǎo)程多頭絲桿。
3.2.2 螺紋旋風(fēng)銑削原理
旋風(fēng)銑削的方法
工件夾持在機(jī)床主軸三爪上，并穿過旋風(fēng)頭刀盤中心空腔，以慢速旋轉(zhuǎn)，旋風(fēng)銑削安裝在機(jī)床的橫向溜板上，并按工件的螺距與主軸旋轉(zhuǎn)保持一定的速比聯(lián)動，旋風(fēng)銑削頭的刀盤上安裝多把成形刀，并高速旋轉(zhuǎn)，借助于刀盤旋轉(zhuǎn)中心與工件中心的偏心量e來完成漸進(jìn)式的高速銑削。刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線按照工件的螺紋升角及旋向傾斜一個角度β。加工時，工件以低速旋轉(zhuǎn)，刀盤以高速旋轉(zhuǎn)，并與工件同向旋轉(zhuǎn)，工件每轉(zhuǎn)360°，旋風(fēng)頭縱向進(jìn)給一個相應(yīng)導(dǎo)程，從而銑削出螺紋。刀盤上有多把成形刀，但只能依次有一把刀參與銑削，切削的余量由每把刀合理分配，切削厚度的漸進(jìn)式變化使切削力減少，而偏心量e使尚未進(jìn)入切削區(qū)的刀具有充分的散熱時間，大大提高刀具使用壽命，提高加工的質(zhì)量。
暢馨公司在參考國內(nèi)外先進(jìn)旋風(fēng)銑削技術(shù)基礎(chǔ)上，研發(fā)制造一種高效新型旋風(fēng)銑削頭（發(fā)明專利號2008100723880）在進(jìn)一步提高效率、節(jié)能、光潔度及精度等方面能更具有特色，高效率：傳統(tǒng)加工方式在絲桿車床上單刀挑牙（重切削）每次切削量很大，很容易造成工件應(yīng)力變形，而旋風(fēng)銑削是高速多刀銑削，每把刀切削量很小，切削是逗號形狀的切削抗力很小，在切削過程中的受力變形顯著減少，有利于提高加工精度，高速切削時，95%-98%的切削熱都由切削帶走傳入工件的切削熱很小，加式表面受熱時間短，切削溫度低，因此熱影響區(qū)及程度很微小，有利于獲得低損傷的表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)和保持良好的表面物理性能，獲得很高的表面光整性，表面光潔度接近甚至相等于磨削效果。
暢馨公司研制的高效新型旋風(fēng)銑削裝置（發(fā)明專利號2008100723880）采用創(chuàng)新性的新式刀盤結(jié)構(gòu)，裝刀迅速、精確、刀具強(qiáng)度提高2倍，旋風(fēng)切削轉(zhuǎn)速可提高1倍，刀具磨損減少1倍，牙形容易修正，因此長絲桿加工中在保證齒形與中徑誤差等精度方面與目前國內(nèi)使用的旋風(fēng)銑削相比有很大的提高。
3.3暢馨絲桿的后續(xù)軸端加工
3.暢馨絲桿的制造工藝
3.1 暢馨絲桿的制造過程
軋制制造流程：45#鋼毛胚—冷拔成光圓—整直—正火調(diào)質(zhì)處理（含去應(yīng)力處理）—材料入庫；切料—滾直—外圓無心磨—人工校直—滾軋螺紋—人工校直—螺紋拋光—檢驗(yàn)—防銹、半成品入庫
1半成品出售：審圖—根據(jù)需要截取軋制絲桿長度—螺紋拋光—校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
2成品出售： 審圖—根據(jù)需要截取軋制絲桿長度—人工校直—粗車軸端尺寸—人工校直—其它加工及精磨軸端尺寸—螺紋拋光—人工校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
3.1.2 旋風(fēng)銑削絲桿制造流程
銑削制造流程：45#鋼毛胚—冷拔成光圓—整直—正火調(diào)質(zhì)處理（含去應(yīng)力處理）—材料入庫；—審圖—根據(jù)需要截取材料長度—人工校直—外圓無心磨—人工校直—旋風(fēng)銑削螺紋—（有需要加表面淬火處理、回火）—人工校直—加工軸端尺寸—人工校直—拋光—人工校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
注：目前本公司部分產(chǎn)品可用以上兩種加工方式生產(chǎn)，客戶可以根據(jù)需要自行選擇。
1、軋制 規(guī)格直徑 2.4-63mm 螺距0.3-8mm,導(dǎo)程200mm
螺紋導(dǎo)程精度要求可以達(dá)到0.0006in/in(0.015mm/300mm)，(0.015mm/300mm)；大導(dǎo)程（≥45°）導(dǎo)程精度誤差 (±0.025mm/每導(dǎo)程mm)，累積導(dǎo)程精度誤差±0.2mm。
2、旋風(fēng)銑削 規(guī)格直徑 20-127mm 螺距4-22mm
螺紋導(dǎo)程精度要求可以達(dá)到0.015-0.04mm/≤60mm；(0.015mm/300mm)
3.2.1 螺紋軋制原理
暢馨公司軋制絲桿采用先進(jìn)的軋制設(shè)備與工藝來生產(chǎn)精密絲桿。
軋制的方法
軋輪與金屬圓棒料之間形成的磨擦力，在高壓徑向螺旋壓力的推動下使金屬棒料產(chǎn)生塑性變形，被擠入滾軋區(qū)，此時金屬棒料外加部分的金屬晶粒，沿滾輪的齒形輪廓產(chǎn)生滑移流動，最終獲得所要求的齒形尺寸；而切削加工（包括車削、銑削、磨削）與軋制的優(yōu)點(diǎn)（磨削旋風(fēng)銑的絲桿對比）。
1.生產(chǎn)效率高，供貨周期短，可為用戶提供隨用隨買，十分便捷的銷售模式，為實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)的五個目標(biāo)，T、Q、C、S、E創(chuàng)造有利條件。
2.節(jié)能省材，材料利用率可達(dá)80-90%。
產(chǎn)品的機(jī)械性能和壽命主要取決于材料的（化學(xué)成份、性模量等）硬度硬化深度，內(nèi)部組織致密度。滾軋螺紋的齒形是在高強(qiáng)壓力下平軋成形，因而其金屬組織更致密，而且金屬纖維又是沿著齒面輪廓出現(xiàn)纖維流線連續(xù)分布，從而使得齒根周圍的結(jié)構(gòu)變得很緊密，因此材料的機(jī)械強(qiáng)度疲勞強(qiáng)度可大大提高，抗拉強(qiáng)度提高20-30%，硬度也顯著提高，齒面加工硬化后硬度超過250HV，然后實(shí)施鏡面拋光。因此，絲桿具有高度耐磨損性，當(dāng)與CJ螺母配合使用時，可以獲得極其平滑的運(yùn)動效果疲勞壽命更可提高30%。
3.螺紋的齒面粗糙度可達(dá)到磨削效果，并可避免磨削時容易出現(xiàn)的波紋、齒面燒傷等缺陷，液壓后的螺紋齒面經(jīng)過拋光和表面處理，更有利于延長產(chǎn)品的工作壽命和運(yùn)動的柔順性。
4.滾軋工藝是宜人化的工藝，對生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境污染很小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它切削加工。
5.把多機(jī)多工序的加工變?yōu)橐粰C(jī)一次成形，降低了能耗，易于實(shí)現(xiàn)自動化。
6.同批產(chǎn)品尺寸一致性，互換性好，便于成批量裝配。
7.滾軋工藝選用于長徑比D/L≥1：50。超長細(xì)長絲桿，導(dǎo)程角≥17°的大導(dǎo)程、超大超導(dǎo)程多頭絲桿。
3.2.2 螺紋旋風(fēng)銑削原理
旋風(fēng)銑削的方法
工件夾持在機(jī)床主軸三爪上，并穿過旋風(fēng)頭刀盤中心空腔，以慢速旋轉(zhuǎn)，旋風(fēng)銑削安裝在機(jī)床的橫向溜板上，并按工件的螺距與主軸旋轉(zhuǎn)保持一定的速比聯(lián)動，旋風(fēng)銑削頭的刀盤上安裝多把成形刀，并高速旋轉(zhuǎn)，借助于刀盤旋轉(zhuǎn)中心與工件中心的偏心量e來完成漸進(jìn)式的高速銑削。刀盤的旋轉(zhuǎn)軸線按照工件的螺紋升角及旋向傾斜一個角度β。加工時，工件以低速旋轉(zhuǎn)，刀盤以高速旋轉(zhuǎn)，并與工件同向旋轉(zhuǎn)，工件每轉(zhuǎn)360°，旋風(fēng)頭縱向進(jìn)給一個相應(yīng)導(dǎo)程，從而銑削出螺紋。刀盤上有多把成形刀，但只能依次有一把刀參與銑削，切削的余量由每把刀合理分配，切削厚度的漸進(jìn)式變化使切削力減少，而偏心量e使尚未進(jìn)入切削區(qū)的刀具有充分的散熱時間，大大提高刀具使用壽命，提高加工的質(zhì)量。
暢馨公司在參考國內(nèi)外先進(jìn)旋風(fēng)銑削技術(shù)基礎(chǔ)上，研發(fā)制造一種高效新型旋風(fēng)銑削頭（發(fā)明專利號2008100723880）在進(jìn)一步提高效率、節(jié)能、光潔度及精度等方面能更具有特色，高效率：傳統(tǒng)加工方式在絲桿車床上單刀挑牙（重切削）每次切削量很大，很容易造成工件應(yīng)力變形，而旋風(fēng)銑削是高速多刀銑削，每把刀切削量很小，切削是逗號形狀的切削抗力很小，在切削過程中的受力變形顯著減少，有利于提高加工精度，高速切削時，95%-98%的切削熱都由切削帶走傳入工件的切削熱很小，加式表面受熱時間短，切削溫度低，因此熱影響區(qū)及程度很微小，有利于獲得低損傷的表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)和保持良好的表面物理性能，獲得很高的表面光整性，表面光潔度接近甚至相等于磨削效果。
暢馨公司研制的高效新型旋風(fēng)銑削裝置（發(fā)明專利號2008100723880）采用創(chuàng)新性的新式刀盤結(jié)構(gòu)，裝刀迅速、精確、刀具強(qiáng)度提高2倍，旋風(fēng)切削轉(zhuǎn)速可提高1倍，刀具磨損減少1倍，牙形容易修正，因此長絲桿加工中在保證齒形與中徑誤差等精度方面與目前國內(nèi)使用的旋風(fēng)銑削相比有很大的提高。
3.3暢馨絲桿的后續(xù)軸端加工
3.暢馨絲桿的制造工藝
3.1 暢馨絲桿的制造過程
軋制制造流程：45#鋼毛胚—冷拔成光圓—整直—正火調(diào)質(zhì)處理（含去應(yīng)力處理）—材料入庫；切料—滾直—外圓無心磨—人工校直—滾軋螺紋—人工校直—螺紋拋光—檢驗(yàn)—防銹、半成品入庫
1半成品出售：審圖—根據(jù)需要截取軋制絲桿長度—螺紋拋光—校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
2成品出售： 審圖—根據(jù)需要截取軋制絲桿長度—人工校直—粗車軸端尺寸—人工校直—其它加工及精磨軸端尺寸—螺紋拋光—人工校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
3.1.2 旋風(fēng)銑削絲桿制造流程
銑削制造流程：45#鋼毛胚—冷拔成光圓—整直—正火調(diào)質(zhì)處理（含去應(yīng)力處理）—材料入庫；—審圖—根據(jù)需要截取材料長度—人工校直—外圓無心磨—人工校直—旋風(fēng)銑削螺紋—（有需要加表面淬火處理、回火）—人工校直—加工軸端尺寸—人工校直—拋光—人工校直—檢驗(yàn)—清洗、防銹、包裝—入庫—出貨
注：目前本公司部分產(chǎn)品可用以上兩種加工方式生產(chǎn)，客戶可以根據(jù)需要自行選擇。
1、軋制 規(guī)格直徑 2.4-63mm 螺距0.3-8mm,導(dǎo)程200mm
螺紋導(dǎo)程精度要求可以達(dá)到0.0006in/in(0.015mm/300mm)，(0.015mm/300mm)；大導(dǎo)程（≥45°）導(dǎo)程精度誤差 (±0.025mm/每導(dǎo)程mm)，累積導(dǎo)程精度誤差±0.2mm。
2、旋風(fēng)銑削 規(guī)格直徑 20-127mm 螺距4-22mm
螺紋導(dǎo)程精度要求可以達(dá)到0.015-0.04mm/≤60mm；(0.015mm/300mm)
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