螺紋是軸類零件外圓表麵加工中常見(jiàn)的加工表麵,且加工(gōng)方法很多,其中車削(xuē)螺(luó)紋(wén)是應用最廣(guǎng)、也是最簡單的一種(zhǒng)螺紋加工方法。CA6140臥式車(chē)床的一個極其重要的性能就是利用車刀車削各種內外螺紋。
1.不同製式螺紋參數
CA6140車床能車削常用的米(mǐ)製、英製、模數製、徑節(jiē)製(zhì)螺紋,大導程以及非標(biāo)準和高精密螺紋。
各種製(zhì)式螺(luó)紋參數如(rú)下:
米製螺紋:基本參數為螺距t(mm),T= t .
英製螺紋:基本參數為每一英吋長度內包含的(de)牙數a,即a(牙/吋(duò)),換算成螺(luó)距Ta=1/a吋(或(huò)Ta=25.4/a .mm)。
模數螺紋:一(yī)般米製蝸杆的螺紋稱為模數螺紋,螺紋的基本參數是以與蝸杆相齧合蝸輪模(mó)數m(毫米(mǐ))來表示,因(yīn)此,蝸杆螺(luó)紋(wén)的(de)螺距就等於(yú)蝸輪的周(zhōu)節長度Tm=πm(單位為mm)。
徑節(jiē)螺紋:一般英製蝸杆(gǎn)的螺紋稱為徑(jìng)節(jiē)螺紋,這種螺紋(wén)的基本參數是以與蝸杆相齧合蝸輪參(cān)數徑節DP來表示(shì),其含義是DP=Z/D′(齒/吋)。(Z—蝸輪齒數; D′—蝸輪分度圓直徑,吋)蝸杆的螺距應等於此周節長度TDP=π/DP吋 或 TDP=25.4π/DP毫米。
2.車削螺紋傳動(dòng)鏈運動平衡式
車(chē)削螺紋傳動鏈運動運動(dòng)平衡式為:
T=1主軸×μ×T絲
式中:
T—絲(sī)杠導程;
1主軸—主軸轉一周的量值;
T絲—CA6140車床絲杠導程(12mm);
μ—從主軸到絲杠(gàng)之間全部傳動付的傳動比;
μ=μ定×μ掛×μ基×μ倍(bèi)×T絲
μ定(dìng)—主軸至掛輪之間的固定傳動比(bǐ);
μ掛—掛(guà)輪傳動比;
μ基—基本螺距變速組,傳動比共有8種;
μ倍—倍增組,傳動比有4種,其作用是擴大基本組(zǔ)螺紋導程,改變μ倍值可使螺紋導程成倍增加。
3.非標準(zhǔn)螺紋和高精密螺紋的加工
利用離(lí)合器(qì)將傳動(dòng)軸和絲杠連(lián)成一整體,將主軸傳來的運動經過掛輪直接傳到絲杠,不經過進給箱內任何傳動副,使傳動路線大大縮短,減少了傳動副的製造、裝配(pèi)誤差而導致的傳動(dòng)誤差對螺紋加工精度的影(yǐng)響,提高了(le)傳動精度,靠專門搭配精度高的掛輪(lún)來得到所需車削的螺距。其傳動鏈(liàn)平衡式為:
1主軸×μ定×μ掛×T絲=T
μ掛=(a/b)×(c/d)=T/12 μ定=1
由於不(bú)受進給箱傳動比限製,所以可以利用這條傳動鏈加(jiā)工任意螺距的(de)非標準螺紋。
4.實例分析
4.1 在CA6140上加工導(dǎo)程T=21mm 螺紋
1)導程分析(xī):這(zhè)是一個大導程螺(luó)紋,將21/4=5.25, 21/6=1.31的值與車床螺紋導程表對照,表中沒有與之相等的數值,所以不能用導程擴大傳動鏈,隻(zhī)能選用非標準(zhǔn)傳動鏈進行(háng)加工。
2)掛輪齒數確定:
μ掛(guà)=(a/b)×(c/d)=21/12=(30/30)×(35/20)這裏a =b = 30, c =35 , d =20。
3)校核不相碰條件:
a+b > c+22,c+ d > b+22
a+b=60>c+22=57, c+ d=55>b+22=52
掛輪齒數選擇合(hé)理。雖然掛輪齒數的排列組合共有4種,但並(bìng)不是每(měi)一種(zhǒng)都可行,必(bì)須(xū)根(gēn)據現有的(de)掛輪和不相碰條件來確定。
4.2 在CA6140上加工模數m=8mm的精密模數(shù)螺紋(wén)
1)如(rú)果螺紋精度不很高,則可選用機床的“擴大(dà)螺距機構”傳(chuán)動鏈。m擴=m標(biāo)×μ擴由模數螺紋表查得:m標=(7/4)×μ基×μ倍=2 mm∴m擴(kuò)=m標×4=8 mm
2)如果螺(luó)紋精度(dù)較高,可(kě)選用高精密螺紋加(jiā)工(gōng)傳動鏈,此時掛輪可(kě)根據下式配
μ掛(guà)=(a/b)×(c/d)=Tm/12=πm/12
此時,因有因子,隻(zhī)能取近似值(zhí),即
μ′≈3 m/12=(40/20)×(30/30)
則傳動比的相對誤差為:
=Δμ/μ=(μ-μ′)/μ
式中μ—掛輪傳動比理論值;μ′—掛輪傳動比實際值。
①計算加工誤(wù)差:因掛輪傳動比是取的近似值,所(suǒ)以要檢查實際傳動比引起的螺紋長(zhǎng)度加工誤差ΔL/m,ΔL=L=(2.093333-2)/2.093333×1000=44.585(mm/m)
因掛輪傳(chuán)動比誤差使加工出來的絲杠每米長度的螺(luó)距誤差△L太(tài)大,顯然車床現有掛輪不能滿足(zú)螺紋螺距精度要求,此時必須選用(yòng)專用掛輪進行螺紋加工,根據下式選配掛輪齒數:
μ′=3.14×8/12≈(65/30)×(29/30)=2.0944443
ΔL=L=(2.0933333-2.0944443)/2.0933333×1000=-0.5307(mm/m)
②校核不相碰條件:a=65,c =29,b=d=30 a+b=95>c+22=51; c+d=59>b+22=52
5.結果分析
從以上計算結果來(lái)看,導程T=21 mm螺紋加工采(cǎi)用了非標準傳動鏈進行加工,雖然掛輪傳動比μ=μ′,δ=0,但螺紋的加工誤(wù)差是絕對存在的,這是因為加工係統總是(shì)不可避免地(dì)存在係統性誤差和(hé)隨機性誤差。任何一種加工方法不管(guǎn)多麽精(jīng)密(mì),都不可能把零件(jiàn)加工得絕(jué)對準確(què),與理想的完全相符。但因機床是加工機器的機器(qì),其製造精度相當(dāng)高,因而可(kě)以滿足一般加工精度要求。加工m=8mm的精(jīng)密模數螺紋(wén)采用了不同的傳動鏈,但其加工誤差(chà)值卻有很大差異。當采用“擴大螺距機構”傳動鏈時,雖(suī)然δ=0,但因其傳動(dòng)鏈較長,所有傳動副各種(zhǒng)性(xìng)質的(de)誤差都會影響加工精度,產生誤差累積,所以加(jiā)工精(jīng)度不很高(gāo)。采(cǎi)用高精密螺紋加工傳動鏈時,雖然克服(fú)了上述缺(quē)點,但又有可能因δ≠0而(ér)降低加(jiā)工精度。當采用一般常(cháng)用掛輪加工時其ΔL高達44.585mm/m,當采用專用掛輪進行加工,則ΔL大幅度降低(dī),僅為-0.5307mm/m,掛輪中(zhōng)僅配製了一個Z=29的齒輪。
總之,在選用螺紋加工傳動鏈時,不僅要考慮精度要求,還要考慮到工藝的成本高低,如果掛輪(lún)的製造成本太高時(shí),其工藝性就不是很好,此時就應考慮(lǜ)其他的工(gōng)藝方法。
如果您有機床行業、企業(yè)相(xiàng)關新聞稿件發表,或進行(háng)資訊合作,歡迎聯(lián)係本網編輯(jí)部(bù), 郵箱:skjcsc@vip.sina.com