精密螺纹磨削的研究(第一个报告:螺距误差的起因)

近来,机床和长度测量仪等设备上淬硬和磨削丝杠的使用与日俱增,而且对这些磨削丝杠要求有极高的螺距精度,如已普遍使用在数控机床上的那些丝杠。然而,目前的螺纹磨削技术还不能满足这种要求。基于在螺纹磨削中热变形是螺距误差的主要起因这一设想,本文将讨论工件螺纹和磨床热变形的试验和理论分析。为了达到最小的螺距误差,可按照磨削情况加以补偿。为此,根据作者们的试验,使用了一个数字控制系统的补偿装置。试验结果证明,磨削一米丝杠的全长螺距累积误差降到5微米左右;另外,对设计一台磨削高精度丝杠的螺纹磨床提出了一     

激光反馈螺纹磨削

随着对丝杠螺距精度要求的不断提高,新日本工业标准(JIS B1192, 1988)规定1m螺纹长的丝杠导程累积误差为8μm,变动量为6μm,而以前的JIS标准规定分别为11μm和8μm。 为了满足这种需要,本文研究利用磨削来获得丝杠高导程精度的方法。尽管手工研磨方法需要花费很长的时间。但是,迄今它还一直被广泛地利用。现在用NC方法来替代手工研磨能带来更多的便利。 一、螺纹磨削工艺 笔者在研究过程中,曾通过对螺纹磨床进行改进[3],获得了高精度的标准丝杠。其步骤如下: (1)先不带补偿磨削丝杠螺纹。 (2)用丝杠导程测量仪测量螺纹导程误差。 (3)编…     

精密螺纹磨削的研究——第三个报告,丝杠的热变形

第一个报告叙述了螺纹磨削螺距误差的来源,第二个报告研究了磨削时工件螺纹热变形引起的螺距误差以及对工件内的温度分布进行了理论分析(参见本刊1976,3) 本报告用理论和试验来讨论丝杠和其配合螺母之间的摩擦产生的某些热源所引起的母丝杠的温升和热变形,结果表明,这种热变形对被磨螺纹的螺距精度影响甚大。     

用螺纹研磨法提高精密丝杠的螺距精度

螺纹研磨工艺,最早是用于工具制造中螺纹环规与塞规的精加工。远在十九世纪七十年代后期,第一台光栅刻制机的丝杠就是用研磨法制成的。近年来,虽然螺纹车削和磨削的精度大大提高,但国内外仍有不少工厂采用螺纹研磨工艺提高和修复丝杠的螺距精度。国外如瑞士、日本、西德、美国等都有采用,例如美国California公司的Commton分厂在制造航空系统光学仪器上的丝杠时,先用瑞士Reischauer公司的螺纹磨床精磨,然后在恒温室内的立式螺纹研磨机上用中硬黄铜做成的两半螺母研具,按24种不同的排列组合,经过大约12小时的研磨,其丝杠螺距达到相当高的精…     

数控丝杆磨床SK7432×2000

本机床适合磨削高精度梯形丝杠,圆弧滚珠丝杆以及其它螺纹齿形丝杠。机床的CNC系统采用四轴三联动,用以实现加工运动。机床采用电子齿轮箱(取消了交换齿轮),既扩大了导程范围且易于编程。     

精密螺纹磨削的研究——第五个报告,用数字控制补偿螺距误差

文本为精密螺纹磨削的研究的第五个报告,正如第二,第三,第四个报告所叙的螺距误差主要是由工件的螺纹或磨床的热变形引起,因此,本报告的目的,是在考虑到这些原因的情况下,讨论如何按照磨削条件对螺距误差进行补偿。使用数控补偿装置的结果表明,磨削1米长的丝杠,可使全长上的螺距累积误差减少到5微米左右。(这个实验是在1968年完成的)。     

数控丝杠滚道中频淬火机床

目前,滚珠丝杠的制造工艺是,首先把所有将要加工的螺纹滚道表面淬硬,然后再依靠螺纹磨床磨削来完成以后的粗、精加工。这样做是为了防止因淬火变形而导致粗、精加工两道工序间螺纹累积误差超差,但效率极为低下,因而增加了加工成本。以一根长3000ｍｍ、螺距为5ｍｍ的滚珠丝杠为例,每磨削一刀就需要45ｈ,按三道工序、每道工序两个工步计,共需27ｈ。为了提高生产效率,降低生产成本,我们将滚珠丝杠的加工工艺作了改进。以两道粗精车削工序代替了粗、精磨削两道工序,每根滚珠丝杠按上例计算可节约18ｈ,再加上车削和磨削的工时费用悬殊,每根丝杠的…     

加工丝杠滚道的数控中频淬火机床

目前 ,滚珠丝杠的淬火工序是 ,首先把要加工的滚道螺纹表面淬硬 ,然后再用螺纹磨床磨削来完成粗、精加工。这样做的目的是为了防止因淬火变形而导致粗、精加工两道工序间螺纹累积误差的超差 ,但效率很低。以一根长３０００ｍｍ ,螺距为５ｍｍ的滚珠丝杠为例 ,每磨削一刀就需要４ ５ｈ ,按３道工序 ,每道工序以２个工步计 ,共需２７ｈ。为提高生产效率 ,降低成本 ,我们以２道粗精车削工序代替粗、预磨削 ,每根滚珠丝杠可节约１８ｈ ,再加上车削和磨削的工时费用悬殊 ,每根丝杠的加工成本可以降低６０ % ,经济效益十分明显。为了实施新工艺 ,…     

基于轮廓扫描法的螺纹测量功能的实现

介绍了用触针式轮廓测量仪实现螺纹测量和自动评定的方法,阐述了螺纹测量原理及评定方法。用轮廓扫描法测量螺纹的螺距、牙型角、牙侧角等参数,并实现螺纹参数的自动评定,可以实现对螺纹、丝杠等通用部件的高效率、高精度的测量检验。     

丝杠副动态综合精度的计算机辅助评定

根据最新精度标准,采用优化算法处理机床梯形螺纹丝杠和滚珠丝杠副的螺旋线动态测量误差,并对机床梯形螺纹丝杠的螺旋线轴向误差、螺距误差、螺距累积误差和滚珠丝杠副行程精度的四大指标进行精度自动验收。在自行研制的EMCD-Ⅱ误差测控仪上实现其梯形螺纹丝杠的螺旋线误差数据采集与验收。     

丝杠加工的缺陷及其检查方法

(一)丝杠的种类和用途 丝杠可分两种:一种是移动准确距离的丝杠,一种是推进用的丝杠。推进用的丝杠用以移动不准确的距离,故其螺距误差没有很大意义,只要和螺帽的螺距相等就可以了。 丝杠的用途很广,除车床外,其他机器也需用丝杠,现在在很多测量用工具上也需用丝杠:如千分尺的丝杠,显微镜上的微动丝杠等;这类丝杠对螺距的精度要求很高。此外飞机等也需用很精确的丝杠。 (二)加工丝杠的方法 近来丝杠上的螺纹多采用梯形的。梯形螺纹比直角螺纹的使用性能较差,因其加工比较容易,故多采用梯形的。但如丝杠外圆有振摆时,则直角螺纹比梯形螺纹的…     

精密丝杠淬硬后的磨削加工

精密丝杠在精密机床和仪器中,起着传动、定位和测量的作用。随着工业生产技术的发展,对精密螺纹的加工要求愈来愈高。掌握螺纹磨削加工技术,特别是高精度丝杠的磨削加工,对精密机床发展品种、提高质量和生产效率,都十分重要。 使用国产J 7520 K型螺纹磨床加工精密丝杠,只要调整得当,操作正确,完全可以达到六级精度,有时还可高于六级,加工的合格率和生产率也较高。 在一台六级精度的螺纹磨床上磨削六级精度丝杠,除了机床本身条件以外,操作调整,温度影响,工件规格形状,砂轮选择和操作者的技术情况等,都对加工精度有直接影响。磨削中经常碰到…     

简易丝杠螺距周期误差测量仪的试制与研究

<正> 一、前言所谓周期性误差,即螺纹上螺距(多头时为升程)与螺杆旋转角间比例有谬,使每转实际前进距离与理论螺距之间产生周期性的差值。机床和量具业对丝杠精度均有较高要求,其所用各种丝杠都不同程度地存在着周期误差的影响,因而对减少丝杠周期误差影响的要求就很迫切,相应的测试技术也就受到了进一步重视。日本目前已研制出几种测量螺距误差及周期性误差的高精度测量仪,如自动记录丝杠螺     

也谈多头螺纹的快速分度

在车床上车削螺纹,若多头螺纹的螺距能被车床丝杠的螺距整除时,如何快速分度,本刊1992年第二期发表的黄建忠同志的“特定情况下多头螺纹的快速分头”已谈清楚。如果工件螺纹的螺距不能被车床丝杠螺距整除,可利用开合螺母在丝杠上的移动和小刀架相对床鞍的移动进行快速分度(此时小刀架丝杠的轴线应平行于工件轴线)。设工件的导程为T,头数为K,机床丝杠的螺距为t,其分度计算式为: T/K=nt+x式中n——开合螺母在丝杠上移动的牙数x——小刀架相对于床鞍移动的距离     

应用激光反馈改装Y7520K螺纹磨床

加工四级精度丝杠的SG7420G激光反馈螺纹磨床,1986年12月在国家机械委精密机床修理总站改装成功。 已使用二十年的上海机床厂产品Y7520K螺纹磨床,出厂精度可磨削六级丝杠,改造前精度已降为七级,改造后稳定达到四级精度。 改造的精化措施是,采用激光及圆光栅组成的测量系统,对机床的传动链误差进行动态测量,并将误差信号通过反馈电路控制自动校正装置,形成一个闭环反馈系统,使机床的传动链误差达到最小值,同时采取相应的加工工艺,达到稳定磨削四级精度丝杠的性能。 SG7420G激光反馈螺纹磨床的成功,为解决1.5米以内高精度丝杠机床质量升级提供了物质基础。为     

2米高精度丝杠磨削

精密丝杠是螺纹磨床最关键的零件。我厂自行设计制造螺纹磨床以来,先后磨出螺纹长535毫米(工件长902毫米)及螺纹长960毫米(工件长1436毫米)的“0”级丝杠(新标准5级)。但对于螺纹长度大于1.5米丝杠加工,较长时间来加工精度仃留在“1”级(新标准6级),74年在加工工件长2100毫米,螺纹部长度1700毫米的高精度丝杠时,由于存在着技术方面的一些问题,丝杠的磨削精度最后只能达到或接近“1”级精度,通过研磨修整后,才能     

滚珠丝杠粗糙度和螺距误差影响因素的正交分析

针对表面粗糙度和螺距误差对滚珠丝杠性能的影响,通过正交试验对磨削过程中影响滚珠丝杠粗糙度和螺距误差的因素:砂轮转速、修整进给速度、丝杠转速、磨削深度进行试验探究,确定各因素对滚珠丝杠性能影响的主次顺序和最佳组合。研究发现,磨削过程中,粗糙度最小的工艺参数组合为砂轮转速1 144 r/min,修整进给速度208 mm/min,丝杠转速16 mm/min,切削深度2μm。以上参数影响滚珠丝杠表面平均粗糙度的主次顺序为:砂轮转速→修整进给速度→磨床丝杠转速→切削深度。螺距误差最小的工艺参数组合为砂轮转速1 144 r/min,修整进给速度208 mm/min,丝杠转速16 mm/min,切削深度1μm。以上参数影响滚珠丝杠螺距误差的主次顺序为丝杠转速→磨削深度→修整进给速度→砂轮转速。     

数控丝杠滚道中频淬火机床

目前,滚珠丝杠的淬火普遍采用中频表面淬火,即首先把所有将要加工滚珠螺纹的表面淬硬,然后再依靠螺纹磨床磨削来完成以后的粗、精加工。这样做的原因是为了防止因淬火变形而导致粗、精加工两道工序间螺纹累积误差超差,但却增加了加工成本。以一根长3000mm,螺距为6mm的滚珠丝杠为例,每磨一刀就需4.5h,按三道工序,每道工序分两个工步,共需27h。     

特定情况下多头螺纹的快速分头

常规车削多头螺纹的分头方法主要利用挂轮架主动齿轮、被动齿轮齿数分头法和利用小刀架丝杠刻度分头法两种。前者分头准确,但劳动强度大,计算麻烦、后者累积误差大,准确性差,如果当多头螺纹的螺距能被车床丝杆螺距整除时,即可利用开合螺母在车床丝杠移动的螺距牙数,对工件进行快速分头。例:在 C620车床上车一直径70mm 导程36mm的三线梯形螺纹,已知丝杠螺距为12mm、求开合螺母在车床丝杠移动的螺距牙数?     

误差输入前馈补偿控制方法及其在滚珠丝杠磨削中的应用

为提高精密滚珠丝杠磨削精度，在激光反馈螺纹磨床误差补偿系统中提出了一种误差输入前馈补偿控制方法。理论分析表明，该方法能显著提高系统的控制精度，改善系统的动态性能。该方法应用于滚珠丝杠磨削中，使加工精度得到明显提高。