精密絲桿加工工藝設計

1、測控技術與儀器課程設計精密絲桿加工工藝設計摘 要：隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，制造工藝越來越被重視，特別是精密加工、超精密加工更是當今工業(yè)界及其重視的環(huán)節(jié)之一，零件的加工工藝直接影響了工業(yè)設備的精密程度，可以說沒有完善緊密的加工工藝就不可能有精密的設備，零件精度和精密設備之間的精度關系可謂是差之毫厘謬以千里，精密絲桿的加工精度直接影響了機械傳動等精度，所以精密絲桿的加工工藝設計至關重要，而絲桿加工工藝的每一個環(huán)節(jié)有直接影響到了絲桿的精度，所以絲桿加工的每一道工序都應該精心的設計，使之達到精度要求。本次設計涉及到了零件金工加工、材料熱處理、精度測算等設計，從最大限度上保證了絲桿的精度達到預期目標。關

2、鍵詞：定位基準 工裝 熱處理 工藝過程 工序 精車 銑 精磨 鉆 精度 檢驗1.設計任務書1.1設計目的通過課程設計，綜合運用所學基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識對精密絲桿進行工藝及結(jié)構設計的基本訓練，掌握精密機械制造過程中的加工方法、加工裝備等基本知識，提高學生分析和解決實際工程問題的能力，為畢業(yè)設計及今后從事科學研究、工程技術工作打下較堅實的基礎。1.2設計要求（1） 擬定精密絲桿加工工藝路線，并制定各工藝過程文件，制作各道工序的工藝卡片；（2） 加工余量和工序尺寸的確定；（3） 設計有關工裝、夾具，并繪制工裝夾具圖。1.3題目精密絲桿加工工藝設計1.4設計要求1、 零件圖一張（A3

3、）；2、 毛壞圖一張（A4）；3、 編寫設計說明書一份，相關圖紙在說明書上要有體現(xiàn)。1.5原始數(shù)據(jù)1、 毛坯尺寸：ø=18.00mm，L=158.00mm2、 工件尺寸ø=10.00mm，L=150.00mm，P=2.00mm，H1=0.5P=1.00mm，D=10.00mm,D1=7.50mm，D2=9.00mm3、 有效螺紋圈數(shù)：n=60，單頭右旋螺紋。1.6設計簡圖1.7提交材料1、 零件圖一張（A3）；2、 毛壞圖一張（A4）；3、 設計說明書一份。2、總體方案設計2.1絲桿牙型設計梯形螺紋基本牙型4圖中：D內(nèi)螺紋大徑d外螺紋大徑D2內(nèi)螺紋中徑d2外螺紋中徑D1內(nèi)螺

4、紋小徑d1外螺紋小徑P螺距H原始三角形高度H1基本牙型高度其中：H=1.866P；H1=0.5P22絲桿加工工藝過程設計粗磨外圓、半精車螺紋、銑鍵槽去應力退火粗車外圓及螺紋、倒角球化退火淬火、回火粗磨外圓及螺紋低溫時效精磨外圓及螺紋下料及校直切端面、打頂尖孔研磨兩頂尖孔檢驗、儲存3、工裝設計3.1夾具設計3.1.1銑鍵槽專用夾具連桿夾緊機構連桿夾緊機構為專用的夾具，具有安裝簡單，使用方便等優(yōu)點；安裝工件的時候不需要其他的輔助工具，在實際生產(chǎn)中大大提高力生產(chǎn)效率。在進行工件安裝時時配合V形槽和定位裝置實現(xiàn)工件的完全定位，保證工件的加工誤差符合要求。3.1.2車/磨專用夾具雞心卡頭雞心卡頭主要參數(shù)

5、：D=28mmD1=16mmD2=8mml=24mmL=95mmd1=14mmd2=M8r=20mmr1=2mmr3=5mm測控技術與儀器課程設計雞心夾頭是專用于車、磨等加工工序的專用夾具，它具有使用簡單、體積小巧、流動安裝等特點，可以跟隨工件流動，實現(xiàn)一次裝夾完成幾道工序加工的功能，減少工件安裝的次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。3.2工裝方案設計3.2.1工藝基準設計用兩頂尖孔及大徑。3.2.2精車工裝設計精車螺紋工裝簡圖4、工藝路線設計4.1下料及校直絲桿要求5級精度，材料為9Mn2v熱軋圓鋼，熱處理要求硬度HRC561。9Mn2V鋼簡介：9Mn2V鋼是一種綜合力學性能比碳素工具鋼好的低合金工具鋼，它

6、具有較高的硬度和耐磨性。淬火時變形較小，淬透性很好。由于鋼中含有一定量的釩，細化了晶粒，減小了鋼的過熱敏感性。同時碳化物較細小和分布均勻。9Mn2V鋼適于制造各種精密量具、樣板，也用于一般要求的尺寸比較小的沖模及冷壓模、雕刻模、落料模等，還可以做機床的絲桿等結(jié)構件。校直采用熱校直法：用熱校直時，先將毛坯加熱至正火溫度，保溫4560min，然后使其滾入如右圖所示的三個滾筒中進行熱校直。絲桿毛坯在校直機中，一邊完成奧氏體的向“珠光體+鐵素體”的組織轉(zhuǎn)變，一邊進行校直，校直工作所產(chǎn)生的內(nèi)應力，由于此時的毛坯處于再結(jié)晶溫度以上，會自然消除。這種方法操作簡單，效率高，同時由于工件加熱校直，達到正火的目的

7、，減少了內(nèi)應力，改善了切削性能。4.2球化退火將工件加熱到Ac1+3050充分保溫后緩冷，或者加熱后冷卻到略低于Ac1的溫度下保溫,從而使珠光體中的滲碳體球狀化的退火工藝。球化退火主要用于共析鋼和過共析鋼，目的在于降低硬度（229HBS），改善切削加工性能，并為后續(xù)熱處理作組織準備。工藝參數(shù)將工件裝入鹽爐環(huán)境中，采用低溫入爐隨爐升溫的極熱方式，加熱速度控制在100/h200/h，加熱至Ac1以下100200，保溫兩小時后以100/h200/h的冷卻速度冷卻至710在保溫4h，隨爐冷卻至500時直接在空氣中緩慢冷卻。具體處理方法如下圖所示球化退火43切端面1、 工裝方法：三爪定心卡盤夾住毛坯外圓

8、；2、 刀具選用：粗車時選用YT15牌號硬質(zhì)合金鋼用45°車刀；精車時選用YT15牌號硬質(zhì)合金鋼90°3、 走刀方式：由工件圓周向中心車削；4、 加工余量：粗車時Z1=3mm，精車時Z2=1mm，總加工余量Z=Z1+Z2=4mm；5、 切削用量：粗車時加工質(zhì)量要求不高因此在選取切削用量的時候，應優(yōu)先選取較大的背吃刀量，以減少吃刀次數(shù)，最好一次切去全部粗車余量，為提高生產(chǎn)率，粗車時進給量應大一些（0.31.2mm/r），最后選用中等切削速度（1080m/min）；精車時選取切削用量時，優(yōu)先選用較高的切削速度（Vc100/min）在選擇較小的進給量，最后根據(jù)工件尺寸確定背吃刀量

9、。6、 表面粗糙度：要求Ra 1.6m；7、 檢測工具：粗糙度對比快。4.4打頂尖孔絲桿一般都用頂尖孔定位，用帶A型60°頂尖孔（如下圖）。頂尖孔的尺寸不宜過大，過大時工件與頂尖之間的相對線速度大，容易磨損，表面粗糙度變壞，影響定位精度，從而影響加工質(zhì)量。對帶有深孔的空心絲桿，最好不用其孔倒60°角為頂尖孔，因為一方面孔較大，易磨損，表面質(zhì)量被破壞，另一方面當壁較薄時容易變形，造成假接觸現(xiàn)象。A型60°優(yōu)點：因為工件的尺寸較小、重量也較輕，工裝過程中工件徑向受力較小，而且A型60°中心孔的接觸面積比90°大，有效保證了定位精度。頂尖孔的質(zhì)量十分

10、重要，它對分螺距誤差有較大影響，其表面粗糙度Ra值要求為0.20.8m，并要求嚴格的接觸面積，一般要達到50%85%，研頂尖孔最好有專門的研頂尖孔機床。如果接觸不好，有時還要在加工機床上進行研磨以保證良好的接觸。工件加工時，一般多用整體硬質(zhì)合金死頂尖，加二硫化鉬潤滑。定位基準頂尖孔和外圓十分重要，在每一次熱處理后，都要修磨頂尖孔，才能加工螺紋。工藝參數(shù)（1） 工裝方法：三爪定心卡盤夾住毛坯外圓；（2） 表面粗糙度：要求Ra 0.8m；（3） 檢測工具：粗糙度對比快（4） 中心孔參數(shù)如右圖。4.5粗車外圓、小軸肩及倒兩端倒角選用一般車床進行車加工，工件用兩頂尖定位，由雞心夾頭帶動工件旋轉(zhuǎn)，外圓表

11、面和小軸肩表面一次工裝完成加工。工藝參數(shù)（1） 刀具：車外圓及軸肩用90°刀，倒角用45°刀；（2） 外圓加工余量Z1=2.5mm；（3） 切深不大于0.3mm；（4） 各加工尺寸如圖；（5） 測量工具：游標卡尺、粗糙度對比快。4.6粗車螺紋直進法：直進法車削如圖8-57所示。車螺紋時，螺紋車刀刀尖及右左兩側(cè)切削刃都直接參加切削工作。每次由中滑板作橫向進給，隨著螺紋深度的加深，背吃刀量相應減少，直至把螺紋車削完畢。這種車削方式操作簡便，車出的螺紋牙型準確，但由于車刀的兩側(cè)切削刃同時參加車削，排屑較困難，刀尖容易磨損，螺紋表面粗糙度值較大，當背吃刀量較大時容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象

12、，因此這種車削方法僅適用于螺距小于3mm或脆性材料的螺紋車削。高速車削：高速車削三角螺紋時，最好使用YT15牌號的硬質(zhì)合金螺紋車刀，切削速度取50100m/min。車削時，只能用直進法進刀，使切削垂直于軸線方向排出或卷成球狀較理想。用硬質(zhì)合金車刀高速車削螺距為1.53mm、材料為碳鋼或中碳合金鋼的螺紋時，一般只要35次工作行程就可完成。橫向進給時，開始背吃刀量大些，以后逐步減小，但最后一次不得小于0.1mm。螺距P=2mm，總切入深度h10.6P=1.2mm，背吃刀量的分配情況如下：第一次背吃刀量 ap1=0.55mm；第二次背吃刀量 ap2=0.35mm；第三次背吃刀量 ap3=0.20mm

13、；第四次背吃刀量 ap4=0.10mm。工裝中除了兩頂尖定位，雞心夾頭帶動工件旋轉(zhuǎn)外，還應在刀架上增加一個隨行扶套，以方式工件產(chǎn)生徑向位移，影響加工精度，隨行扶套與絲桿大徑的間隙工件之間的距離應小于0.02mm。4.7去應力退火去應力退火是為了去除鋼件內(nèi)存在的殘余應力，而無需發(fā)生顯微組織的轉(zhuǎn)變。加熱溫度通常選擇在Ac1以下（Ac1-（100200），一般為500650。消除鋼件中的應力是在加熱、保溫、和緩冷過程中完成的。1、 去應力退火工藝曲線見下圖去應力退火 2、 加熱速度：200裝爐，80/h；加熱溫度：550600；保溫時間：1012小時；冷卻時間：爐冷至200出爐（在350以上冷卻速度

14、50/h）；3、 去應力退火的溫度，一般應比最后一次回火溫度低2030，以免降低硬度及力學性能。4.8粗磨外圓及軸肩4.8.1外圓磨削的形式粗磨外圓采用中心式外圓磨削，工件用兩頂尖裝夾，磨削時按其兩中心孔所構成的中心軸線旋轉(zhuǎn)，使外圓達到較高的加工精度。中心式外圓磨削使用的磨床有M1432A、M1332、MMB1420型等。磨削時，工件由夾頭帶動旋轉(zhuǎn)。4.8.2外圓磨削的方法縱向磨削法 縱向磨削法式最常用的磨削方法，磨削時，工作臺作縱向往復進給，砂輪做周期性橫向進給，工件的磨削余量要在多次往復行程中磨去。砂輪超越工件兩端的長度一般為砂輪厚度的1/31/2。如果太多，工件兩端直徑會背麼小。磨削軸肩

15、旁外圓時，要細心調(diào)整工作臺行程，當砂輪磨削至臺肩一邊時，要是工作臺停留片刻，以防止產(chǎn)生錐度。為減小工件表面粗糙度值，可是當“光磨”，即在不作橫向進給的情況下，工作臺作縱向往復運動。4.8.3工藝參數(shù)（1） 加工余量：Z2=0.7mm；（2） 深不大于0.02mm，表面粗糙度Ra0.2m，各外圓對中心的徑向跳動為0.005mm，錐度、橢圓度0.005mm，工件加工完畢后送恒溫室吊掛放置。4.9半精車螺紋4.9.1精車刀具螺紋精車刀具的質(zhì)量至關重要，它對絲桿的加工質(zhì)量影響很大。螺紋精車刀具應滿足一下要求：1、 硬度高，耐磨性好，能長期保持刀具外形，一般W18Cr4V高速鋼，硬度64HRC以上，也有

16、采用硬質(zhì)合金鋼的，如YG6。2、 刀具前后表面粗糙度小，R0.040.16m。3、 刀口鋒利，不會影響螺紋表面的加工質(zhì)量。4.9.2絲桿車床絲桿車床是用于絲桿的專用機床。加工的螺紋精度可達6級以上，表面粗糙度可達Ra0.320.63m。絲桿采用SC8630型高精度絲桿車床進行精車加工。它由車身、主軸箱、刀架、尾架、經(jīng)給掛輪和傳動絲桿等部分組成。為減少傳動誤差，同一般機床相比取消了進給箱和溜板箱。刀架和主軸之間傳動比用精密掛輪保證，刀架的橫向切入和小刀架的移動均為手動。絲桿車床之所以能保證高精度，主要是因為它具有以下特點：1、 傳動鏈短，傳動元件的高精度。從主軸到絲桿只經(jīng)過兩隊高精度掛輪的傳動，

17、傳動沅江的數(shù)量減少到最小程度。降低了傳動元件誤差對傳動精度的影響，提高了轉(zhuǎn)動精度。2、 傳動絲桿的精度高，直徑大，安裝在床身量導軌之間。母絲桿直徑大，與螺母間的接觸應力小、磨損慢，可長時間保持精度。絲桿安裝在兩導軌間，刀架滑板不受傾倒力矩的作用，母絲桿與螺母的接觸均勻。3、 與普通臥式車床相比，絲桿車床的零部件制造精度和裝配精度都有顯著的提高。4、 為了減少機床熱變形對加工精度的影響，絲桿車床是在恒溫車間內(nèi)進行裝配和調(diào)整的，機床的使用也是應在（20°±2°）C的恒溫條件下。5、 機床帶有螺距校正裝置。4.9.3工藝參數(shù)（1） 切深不大于0.03mm；（2） 精車一

18、次性車到絲桿小徑ø=7.5mm，以后精車和精磨螺紋的時候只對螺紋的凸緣進行磨削即可。4.10銑鍵槽鍵槽銑刀：它有兩個刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心，既象立銑刀，又像鉆頭。用鍵槽銑刀銑削鍵槽時，先軸向進給達到槽深，然后沿鍵槽方向銑出鍵槽全長。由于切削力引起刀具和工件的變形，一次走刀銑出的鍵槽形狀誤差較大，槽底一般不是直角。為此，通常采用兩步法銑削鍵槽，即先用小號銑刀粗加工出鍵槽，然后以逆銑方式精加工四周，可得到真正的直角。鍵槽銑刀工藝參數(shù)（1） 銑刀直徑d=3.0mm；（2） 工裝夾具：連桿夾緊機構、V形槽、定位銷；（3） 定位方式：工件完全定位；（4） 鍵槽參數(shù)如右圖。

19、4.11淬火真空加熱至Ac1+（3050），冷卻：常用的有全損耗系統(tǒng)用油L-A15、L-AN32、專用淬火油（如快速淬火油、光亮淬火油、分級淬火油、真空淬火油等）等。由于油在等溫轉(zhuǎn)變圖鼻尖附近及鼻尖一下區(qū)域冷卻能力均很小，因此，只能用于過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖靠右、過冷奧氏體穩(wěn)定性較大的合金鋼件的淬火。通常，油溫控制在2080。工藝參數(shù)：（1） 加熱溫度：780810；（2） 加熱時間：2025min；（3） 保溫時間：0.30.35min；（4） 冷卻介質(zhì)：油、硝鹽、堿?。唬?） 淬后硬度：60（HRC）；（6） 檢測工具：洛氏硬度計。4.12回火回火的作用在于：1、 提高組織穩(wěn)定性，使工件在使

20、用過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定。2、 消除內(nèi)應力，以便改善工件的使用性能并穩(wěn)定工件幾何尺寸。3、 調(diào)整鋼鐵的力學性能以滿足使用要求。高溫回火：工件在500以上進行回火。一般高溫回火溫度范圍在500650.所得組織為回火索氏體。其目的是為了獲得強度、硬度、塑性、韌性都良好的綜合力學性能。因此，習慣上將淬火后加高溫回火兩者相結(jié)合的復合人處理成為調(diào)制處理。工藝參數(shù)（1） 加熱溫度：130170；（2） 加熱時間：2025min；（3） 保溫時間：0.30.35min；（4） 回火后硬度：60（HRC）；（5） 檢測工具：洛氏硬度計。4.13粗磨外圓粗磨外圓采用中心式外圓磨

21、削，工件用兩頂尖裝夾，磨削時按其兩中心孔所構成的中心軸線旋轉(zhuǎn)，使外圓達到較高的加工精度。中心式外圓磨削使用的磨床有M1432A、M1332、MMB1420型等。磨削時，工件由夾頭帶動旋轉(zhuǎn)。外圓磨削的方法縱向磨削法 縱向磨削法式最常用的磨削方法，磨削時，工作臺作縱向往復進給，砂輪做周期性橫向進給，工件的磨削余量要在多次往復行程中磨去。砂輪超越工件兩端的長度一般為砂輪厚度的1/31/2。如果太多，工件兩端直徑會背麼小。磨削軸肩旁外圓時，要細心調(diào)整工作臺行程，當砂輪磨削至臺肩一邊時，要是工作臺停留片刻，以防止產(chǎn)生錐度。為減小工件表面粗糙度值，可是當“光磨”，即在不作橫向進給的情況下，工作臺作縱向往復

22、運動。工藝參數(shù)（1） 加工余量Z3=0.5mm；（2） 切深不大于0.02mm，表面粗糙度Ra0.2m，各外圓對中心的徑向跳動為0.005mm，錐度、橢圓度0.005mm，工件加工完畢后送恒溫室吊掛放置；（3） 測量工具：游標卡尺。4.14粗磨螺紋（1） 專用磨具，砂輪粒度100180，硬度R3ZR1,磨切時切深小于0.03mm；（2） 精密磨削（Ra0.050.1m）；（3） 切深不大于0.02mm，表面粗糙度Ra0.2m。4.15低溫時效為了消除精密量具或模具、零件在長期使用中尺寸、形狀發(fā)生變化，常在低溫回火后（低溫回火溫度150250）精加工前，把工件重新加熱到100-150，保持520

23、小時，這種為穩(wěn)定精密制件質(zhì)量的處理，稱為時效。對在低溫或動載荷條件下的鋼材構件進行時效處理，以消除殘余應力，穩(wěn)定鋼材組織和尺寸，尤為重要。工藝參數(shù)（1） 加熱溫度：100150；（2） 保溫時間：520h。4.16研磨兩頂尖孔加工過程中，工件就會被切削力推向一方，如距離a不變，中心孔的圓度就會直接反映到工件上去。由此可見，在主軸加工工藝過程中，適當?shù)匕才判扪兄行目资欠浅Ｖ匾摹Ｔ诖宋覀儾捎靡韵路椒▽χ行目走M行修研：用中心孔磨床研修中心孔，使用立式磨床，立式磨床的特點是：工件由機床的頂尖、撥盤帶動作回轉(zhuǎn)運動。磨具作主切削運動、行星運動、往復運動三種方式的運動，這樣就克服了由于砂輪各點線速度不同而

24、產(chǎn)生的誤差。加工出來的中心孔表面粗糙度達Ra0.1m，圓度達0.8m，接觸面積75%。4.17精磨外圓高精度、小粗糙度磨削高精度、小粗糙度磨削包括精密磨削（Ra0.050.1m）、超精磨削（Ra0.0120.025m），和鏡面磨削（Ra0.01m以下），它可以代替研磨加工，提高生產(chǎn)效率和減輕勞動強度。磨削加工時，對磨床的精度和運動平穩(wěn)性、環(huán)境條件、砂輪的選用和修整、切削液的選擇和澆注方式等都有較高的要求。切深不大于0.02mm，表面粗糙度Ra0.2m，各外圓對中心的徑向跳動為0.005mm，錐度、橢圓度0.005mm，工件加工完畢后送恒溫室吊掛放置。工藝參數(shù)（1） 加工余量：Z3=0.3mm；

25、（2） 表面粗糙度：Ra0.2m，5級精度；（3） 檢測工具：粗糙度對比塊。（4） 砂輪粒度：150180，硬度ZR1ZR2。4.18精磨螺紋精磨螺紋時為保證滿足精度要求，采用高精度、小粗糙度磨削。在恒溫室內(nèi)進行，室溫20±1，磨前機床空運轉(zhuǎn)2小時，砂輪粒度100200，硬度R3ZR1,磨切時切深小于0.03mm，工件轉(zhuǎn)速34r/min，要求表面粗糙度Ra0.2m，無燒傷、裂紋等缺陷，螺紋精度要求5級，加工完畢后清洗調(diào)防。4.19絲桿的檢驗、儲存（1） 絲桿加工的檢驗項目絲杠在加工過程中和加工完成后都要進行檢驗，一邊發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施，保證絲桿的加工質(zhì)量。測量不同精度的零件，應用不

26、同精度的測量工具，關于測量工具的選擇標準，一般以其測量的最大極限誤差不得超過被測尺寸的尺寸公差1/51/10為標準；對精密度零件的幾何參數(shù)，也可以適當放寬到1/3。絲桿加工的總檢項目有：1） 螺距誤差；2） 螺距累計誤差；3） 螺紋中徑誤差；4） 螺紋中徑圓度誤差；5） 牙型半角誤差；6） 螺紋表面粗糙度；7） 裝配基準的尺寸精度。（2） 絲桿螺距的測量對高精度56級的絲桿的螺距，多大還采用靜態(tài)測量的方法。目前較先進的測量方法是絲桿螺距誤差的動態(tài)測量法。常用的測量方法有兩種。一種是將被測絲桿螺距與標準螺距逐個進行比較，指示儀器的讀書就是被測絲桿螺距相對標準螺距之差；另一種是將被測絲桿的螺距逐個

27、累積與標準刻度（標準絲桿、基礎刻線尺、磁尺、長光柵尺等）進行比較，指示儀的讀數(shù)就是被測絲桿螺距的逐個累積值相對標準長度之差。兩種測量方法的本質(zhì)是完全相同的，后一種測量方法的單個螺距誤差等于相鄰兩牙的累積誤差之差。檢具標定對零的方法如下：先讓檢具體上的V形槽在標準絲桿的外圓柱面上，讓固定測頭和活動測頭分別靠在兩相鄰同側(cè)螺旋面上，然后轉(zhuǎn)動千分尺表盤使指針對零。以上敘述的測量方法都是靜態(tài)測量方法，靜態(tài)測量比較穩(wěn)定，只要真確操作，仔細讀數(shù)，并控制溫差，就可以用來測量6級精度的絲桿。但這種測量方法有它自身的缺點：測量時間長，測量一根絲桿需要幾個小時；靜態(tài)測量方法是對靜止絲桿所進行的單面斷續(xù)測量，測量值反

28、映不了絲桿螺旋線的全面情況。要正確反映在運轉(zhuǎn)條件下絲桿的螺旋線精度需對絲桿螺距誤差作動態(tài)測量。（3） 螺紋牙型半角的檢驗普通絲桿的牙型半角一般可用樣板檢查。當用萬能測角規(guī)進行檢查時，測角規(guī)的刀口面要通過絲桿的中心線，精密絲桿的牙型半角可在工具顯微鏡上檢驗。（4） 螺紋中徑的檢驗螺紋中徑常用圖5-27所示檢具作相對測量。檢驗時，檢具的V形塊2置于被測絲桿3的大徑上，千分表1的錐形測頭壓在被測絲桿的螺旋面上（測量前千分表指針可在標準絲桿上標定對零）。千分表的讀數(shù)就是螺紋中徑的相對誤差。螺紋中徑還可用三針測量法作絕對測量： d中= M-d0式中 d中螺紋中徑（mm）d0量針直徑（mm）d0=螺紋牙型

29、角（°）；P螺距（mm）；M用指示測量器具測出的針距尺寸（mm）。（5） 表面裂紋檢驗對絲桿進行裂紋檢驗時采用磁粉檢驗的方法。5、精密絲桿的加工精度分析精密絲桿中的主要加工表面是螺紋，其精度可以分為螺距、牙型、中徑三方面。主要加工方法有車削和磨削?，F(xiàn)就車削和磨削螺紋時的精度進行分析。5、1車削螺紋精度分析5.1.1螺距誤差影響車削螺距誤差的因素可以從機床幾何精度和傳動鏈精度、機床螺紋傳動鏈調(diào)整誤差和切削過程中的變形等幾個方面進行分析。（A）機床精度a.傳動鏈精度車削螺紋的傳動鏈包括從主軸經(jīng)齒輪到母絲桿這一整個傳動系統(tǒng)。（a）機床工件主軸的精度由于機床工件主軸的徑向跳動和軸向竄動所引起

30、的被加工絲桿的螺距誤差，對于精密絲桿機床約為1.2m左右。 =， =, =式中機床主軸徑向跳動所引起的螺距誤差，兩者之間的關系如圖4-1所示。機床主軸軸向竄動所引起的螺距誤差，兩者是直接關系，因此影響較大。螺紋牙形角。（b）傳動齒輪的精度傳動鏈中傳動齒輪的制造誤差和安裝誤差將影響螺距精度。傳動齒輪中有固定齒輪組和交換齒輪組，制造誤差和安裝誤差主要有齒輪周節(jié)累積誤差、安裝偏心和軸向竄動等。 =式中齒輪周節(jié)累積誤差所引起的螺距誤差，齒輪安裝偏心所引起的螺距誤差，齒輪軸向竄動所引起的螺距誤差。這三個誤差可分別求出：=上式是由于第i個傳動齒輪油周節(jié)累積誤差時所引起的螺距誤差。 圖4-1 機床共建主軸精

31、度對螺距的影響 圖4-2 傳動齒輪誤差對螺距誤差的影響公式中：p工件的邏輯 m傳動齒輪中最終齒輪的模數(shù)， z傳動齒輪中最終齒輪的齒數(shù)， i傳動齒輪中第i個齒輪至最終齒輪的傳動比，即第i個吃了至機床母絲桿的傳動比。當?shù)趇個傳動齒輪有周節(jié)累積誤差時就會母絲桿的轉(zhuǎn)角誤差， =， = =上式是由于第i個傳動齒輪安裝偏心所引起的螺距誤差。 = =式中 由于第i個齒輪安裝偏心所引起的母絲桿轉(zhuǎn)角誤差； 第i個齒輪安裝偏心，它所造成的在節(jié)圓上的周節(jié)累積誤差為2； d第i個齒輪的節(jié)圓直徑。=上公式是由于第i個傳動齒輪油軸向竄動時引起的螺距誤差。公式中第i個齒輪的螺旋角。從傳動鏈的精度來看，最后一對傳動齒輪中的從

32、動輪精度影響最大，因為它將誤差全部傳給母絲桿，最后一對傳動齒輪的傳動比應盡可能小，不宜采用升速。因為傳動鏈中的周期誤差會在被加工絲桿的一轉(zhuǎn)中出現(xiàn)多次，是誤差放大。如圖4-2所示螺紋車床傳動鏈中，有四個傳動齒輪a、b、c、d，最后一對傳動齒輪的從動輪d，其精度影響最大，因為它將直接傳給母絲桿。為了提高傳動鏈精度，在精密絲桿加工機床中的傳動齒輪多用6級以上的高精度齒輪，最后一對齒輪的從動輪甚至用5級齒輪。齒輪的孔和軸的配合用或，是配合間隙盡量小，以減少安裝偏心。另一方面，盡量縮短傳動鏈，使主軸到母絲桿之間的傳動件減少。所以，精密絲桿車床和磨床都是采用直接配換掛輪的結(jié)構來調(diào)整螺距，沒有進給箱，甚至有

33、的專用機床，是將母絲桿與主軸直接相連（圖4-3）。圖4-3 主軸與母絲桿直接相連的專用絲桿機床b.機床前后頂尖不同心c.機床導軌精度機床床身導軌的磨損和制造誤差會使得刀架（車床）或工作臺（磨床）傾斜，從而影響螺距精度。（B）機床螺紋傳動鏈調(diào)整誤差當需要加工某一螺距時，用機床上的交換齒輪只得得到該螺距的近似值，這時將產(chǎn)生漸進性的螺距累計誤差，是由于傳動鏈的調(diào)整而引起的，是加工理論誤差，不過這種誤差一般都比較小。（C）切削過程中的變形a.切削過程中的受力變形b.切削過程中的受熱變形5.1.2牙型誤差（A）切削刀具的輪廓本身不準確刀具輪廓不準確將直接影響牙型精度。用棱柱型車刀和圓盤形車刀，刀具重磨次

34、數(shù)多，容易保持刀具的輪廓準確，刀刃也簡單。（B）刀具的安裝誤差（C）機床不準確機床導軌在水平面使刀架傾斜產(chǎn)生，或在垂直面使刀架下降產(chǎn)生，都會影響牙型誤差，造成機床導軌不準確的原因是由于制造精度或磨損。（D）切削過程中的變形5.2磨削螺紋精度分析磨削螺紋精度分析與車削螺紋精度分析有許多相同之處，但有關刀具的一些誤差在磨削時就是砂輪的一些誤差，對于磨削螺紋精度，其主要的影響因素有：A.機床的幾何精度和傳動精度機床的幾何精度中有砂輪主軸和工件主軸的回轉(zhuǎn)精度、砂輪頭架的移動精度、工作臺的移動精度等。機床的傳動精度中有母絲桿的精度、傳動齒輪等傳動鏈精度。它們會對螺紋的螺距、牙形和中徑精度產(chǎn)生相應的影響，

35、因此螺紋磨床的經(jīng)典一般都比較高。B.熱變形螺紋磨削中的熱變形的影響十分突出，其熱源主要是來自磨削熱、相對運動元件的摩擦熱（如軸與軸承、導軌、母絲桿與螺母等）、液壓系統(tǒng)的油液和冷卻潤滑液等。（A）為了減少砂輪主軸熱變形對工件螺距精度的影響，通常是將機床在恒溫室內(nèi)空運轉(zhuǎn)一段時間，使主軸軸承發(fā)熱達熱平衡后，再進行磨削。(B)為了減少母絲桿與螺母摩擦熱的影響，將母絲桿做成中空的，內(nèi)通冷卻液以保持恒溫，也可以用靜壓絲桿或滾珠絲桿，或用溫度校正尺。(C)為了消除液壓系統(tǒng)油溫和冷卻潤滑液溫度的影響，用一套專門的冷卻系統(tǒng)使液壓系統(tǒng)的油溫和冷潤液的溫度保持一定，并將油箱放在機床外，不要用床身作油箱。(D)為了使

36、磨削時，工件各部分的溫度一直，防止不均勻熱變形的影響，將冷潤液以淋浴的方式對整個工件全長進行冷卻。設計小結(jié)經(jīng)過此次綜合性課程設計，使我對整個課程系統(tǒng)有了更進一步的了解，以往零散的東西經(jīng)過此次的拾取和整理已經(jīng)形成了一個極具連貫性的知識體系深深地記憶在我的腦海中，以往極具理論性的知識體系因此次的設計得到了實踐性的應用，此設計貼近實際，貼近生產(chǎn)使我對實際生產(chǎn)的情況有了更加深刻的了解，為以后的工作打下了堅實的基礎。做設計是艱難而漫長的過程，過程中充滿了疑惑和不解，真正做起來的時候方知“書到用時方恨少“的深刻意義，從中我深深的感受到個人的力量總是有限的，唯有社會才是無盡的資源。一個人如果自認為自己懂得很多，那最終只會窮途自哭，因為完整的完成一個完美的設計涉及到了方方面面，光有專業(yè)是不夠的，還要求全才的參與，這就需要我們提高我們自己的綜合素質(zhì)。做設計既是一個獨立的過程，又是一個合作的過程。設計者要獨立但不能閉門造車、窮兵黷武，提倡合作但不依賴，這就像我們在做很多的事情一樣，什么都做什么也做不了，什么都不做什么都沒有，所以