如何滿足絲錐的精度要求

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如何滿足絲錐的精度要求簡介
    絲錐中徑誤差是絲錐生產中經常遇到的一個問題,它對質量有嚴重的影響。由於螺紋的接觸面主要在螺紋的單側齒面上及中徑尺寸上,中徑產生誤差將造成螺紋齒厚的變化以……
如何滿足絲錐的精度要求正文
    

絲錐中徑誤差是絲錐生產中經常遇到的一個問題,它對質量有嚴重的影響。由於螺紋的接觸面主要在螺紋的單側齒面上及中徑尺寸上,中徑產生誤差將造成螺紋齒厚的變化以及結合強度的減弱,會加快齒面磨損,影響絲錐的相鄰和局部螺距累積誤差,造成旋轉力矩不均,影響傳動和位移精度。可見絲錐中徑產生誤差引起的後果是非常嚴重的。

如何滿足絲錐的精度要求,保證產品質量,消除中徑誤差、排除螺紋磨床出現的故障是絲錐螺紋磨工序中經常遇到的一個難題。

螺紋的中徑精度可分為:中徑尺寸公差;中徑圓度;中徑錐度。中徑尺寸誤差產生的主要原因是砂輪架快速進給重複定位精度不好以及橫進刀手輪重複定位精度不穩定。這個問題好判斷,檢修相對容易。中徑錐度誤差的產生主要針對於加工絲杠等較長螺紋產生的誤差,對生產絲錐來說,可以不用考慮。這裡主要討論絲錐中徑圓度超差問題。中徑圓度超差,即常說的「活扁」。我廠有兩台英制7901型螺紋磨床,多年來都不同程度地存在著「活扁」一直沒有解決。下面就通過理論和實際工作中的經驗對可能造成中徑圓度超差的影響因素以及修理中解決的辦法作簡要介紹。

1 頭架主軸旋轉精度超差這是由於頭架主軸與軸承間的配合間隙過大所致。這項精度的超差將1:1 地直接反映到加工的絲錐中徑上。對於我廠螺紋磨床的頭架主軸來說,有一類是頭架頂尖不轉,俗稱「死頂尖」。故不存在這一問題。但另一類螺紋磨床為頭架頂尖與主軸一起迴轉的活頂尖形式,這類機床頭架主軸的徑向跳動不應超過0.01mm,如果超過0.01mm,則說明旋轉精度超差。對於滾動軸承形式的,需要更換軸承、配磨隔墊;對於滑動軸承結構形式的,則需要調整軸瓦,重新研磨,以達到頭架主軸的精度要求。

2 頂尖錐面的跳動超差這指的是前後頂尖錐面不圓。既包括頂絲錐的60°錐面,又包括裝於工件主軸和尾座套筒的莫氏錐面。這項精度要求錐面跳動應在0.005mm以內,否則需要更換及修磨。

對於頭架主軸為「活頂尖」結構的螺紋磨床,頭架頂尖跳動對絲錐的影響比尾座頂尖跳動對絲錐的影響要大。為了消除頭架頂尖旋轉中所產生的綜合誤差,這類螺紋磨床都有頭架頂尖自磨裝置。例如Y7520WMM582、蘇制MM5K822B 型等,經過自磨后的頂尖跳動能達到0.003mm以內。英國79系列的螺紋磨床由於未帶自磨頂尖的附件,故經常出現中徑圓度超差的問題。所以,如為7901配上一套自磨頂尖裝置,估計將很大地改善「活扁」這一難題。

3 絲錐中心孔的錐面不圓這是由於前序中心孔未打好,這也是經常出現的一個問題。解決辦法就是修磨中心孔,並保持與頂尖接觸面積在80%左右。

4 頭架撥盤安裝有偏差如果撥桿上的螺釘將絲錐方尾夾固得太緊,會造成撥盤上的誤差傳入螺紋。解決辦法是校正撥盤的偏差,使撥桿上的螺釘同絲錐方尾有微量間隙。

5 工作台運動不平穩這時檢查滾柱框是否保證每隻滾柱都能平穩地滾動。另外床身導軌的局部磨損,造成幾何精度喪失,也將使工作台運動不平穩。下面分析導軌三項誤差對絲錐加工精度的影響:
 

1) 縱嚮導軌在垂直平面內的直線度對絲錐中徑尺寸的影響由圖1可看出,由於導軌在垂直平面內的直線度誤差,使絲錐中心比砂輪中心低?值,此時絲錐半徑增量?r 可用下式算出:

2=(R+r+?r)2-(R+r)2≈2(R+r)?r

∴?r= ?2
2(R+r)


設砂輪半徑R=200mm,絲錐中心比砂輪中心低?=0.05mm,絲錐半徑r=10mm

則:?r= 0.052 =0.000 005 9mm
2(200+10)


可見,導軌在垂直平面內的直線度對絲錐中徑精度的影響極小。

2) 縱嚮導軌在水平平面內的直線度對絲錐加工精度的影響這項誤差對絲錐加工精度有直接的影響。若V型導軌中間相對砂輪架凹時,則磨出的絲錐中徑呈鼓形;反之則磨成馬鞍形。

3) 兩導軌平行度對絲錐中徑精度的影響設V導軌沒有誤差,平導軌縱向有傾斜。如圖2所示,工作台沿床身導軌移到某一位置,傾角為a,絲錐中心由O點移到O1點,造成半徑誤差為

d≈H·tga=H· ?
l中心


設H=300mm,l中心=300mm,?=0.05mm

則d=300×(0.05/300)=0.05mm。

可見兩導軌的平行度對絲錐中徑精度的影響是相當大的。同時,7901型之所以比79型「活扁」的程度要嚴重,正是由於床頭部分設計的結構所致。7901型經過公制改進,導軌面到頂尖中心高H增加約20mm,由式d=H·?/l中心可知,H與d成正比關係。所以,從導軌磨損方面來說,7901型比79型更容易出現絲錐中徑圓度誤差。

6 尾座的影響尾座經過長期使用,套筒與尾座殼體的配合間隙會因磨損而增大,造成磨削過程讓刀,從而產生中徑誤差。經過修理后的套筒與尾座殼體間的間隙應在0.008mm以內。另外,還要使尾座套筒軸心線與工作台移動的平行度允差為0.02/100mm。

7 工作台絲杠、絲母的同軸度及與工作台運動方向平行度超差由於絲杠、絲母不同軸,造成傳動的忽快忽慢。又因與縱嚮導軌不平行,導軌阻力時大時小,工作台在運動過程中微量變動,造成周期性誤差。

8 傳動鏈誤差的影響頭架主軸箱內各傳動零件如齒輪、萬向聯軸節等的磨損引起的運動誤差和安裝時的偏心誤差,將能夠造成絲錐轉動時的角速度不均勻,影響絲錐的中徑精度。

在實際工作中,出現誤差很多時候是幾種因素共同影響的結果。例如,解決7901「活扁」問題就是如此。影響的因素雖然很多,但在修理中只要仔細地一項一項找,一項一項排除,最終是一定能夠解決的。

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