丝锥磨削时中径误差的产生及消除方法

zhangle

丝锥中径误差是丝锥生产中经常遇到的一个问题，它对质量有严重的影响。由于螺纹的接触面主要在螺纹的单侧齿面上及中径尺寸上，中径产生误差将造成螺纹齿厚的变化以及结合强度的减弱，会加快齿面磨损，影响丝锥的相邻和局部螺距累积误差，造成旋转力矩不均，影响传动和位移精度。可见丝锥中径产生误差引起的后果是非常严重的。
2 y) ~/ y5 {  Q$ K如何满足丝锥的精度要求，保证产品质量，消除中径误差、排除螺纹磨床出现的故障是丝锥螺纹磨工序中经常遇到的一个难题。
螺纹的中径精度可分为：中径尺寸公差；中径圆度；中径锥度。中径尺寸误差产生的主要原因是砂轮架快速进给重复定位精度不好以及横进刀手轮重复定位精度不稳定。这个问题好判断，检修相对容易。中径锥度误差的产生主要针对于加工丝杠等较长螺纹产生的误差，对生产丝锥来说，可以不用考虑。这里主要讨论丝锥中径圆度超差问题。中径圆度超差，即常说的“活扁”。我厂有两台英制7901型螺纹磨床，多年来都不同程度地存在着“活扁”一直没有解决。下面就通过理论和实际工作中的经验对可能造成中径圆度超差的影响因素以及修理中解决的办法作简要介绍。
头架主轴旋转精度超差这是由于头架主轴与轴承间的配合间隙过大所致。这项精度的超差将1:1 地直接反映到加工的丝锥中径上。对于我厂螺纹磨床的头架主轴来说，有一类是头架顶尖不转，俗称“死顶尖”。故不存在这一问题。但另一类螺纹磨床为头架顶尖与主轴一起回转的活顶尖形式，这类机床头架主轴的径向跳动不应超过0.01mm，如果超过0.01mm，则说明旋转精度超差。对于滚动轴承形式的，需要更换轴承、配磨隔垫；对于滑动轴承结构形式的，则需要调整轴瓦，重新研磨，以达到头架主轴的精度要求。
/ o& b0 P- K# K  U+ z, r/ ~顶尖锥面的跳动超差这指的是前后顶尖锥面不圆。既包括顶丝锥的60°锥面，又包括装于工件主轴和尾座套筒的莫氏锥面。这项精度要求锥面跳动应在0.005mm以内，否则需要更换及修磨。
! _5 R5 U; |; J+ C0 K对于头架主轴为“活顶尖”结构的螺纹磨床，头架顶尖跳动对丝锥的影响比尾座顶尖跳动对丝锥的影响要大。为了消除头架顶尖旋转中所产生的综合误差，这类螺纹磨床都有头架顶尖自磨装置。例如Y7520WMM582、苏制MM5K822B 型等，经过自磨后的顶尖跳动能达到0.003mm以内。英国79系列的螺纹磨床由于未带自磨顶尖的附件，故经常出现中径圆度超差的问题。所以，如为7901配上一套自磨顶尖装置，估计将很大地改善“活扁”这一难题。
# N9 w0 A  D! N
图1
∴∆r=
∆2
2(R+r)
设砂轮半径R=200mm，丝锥中心比砂轮中心低∆=0.05mm，丝锥半径r=10mm
则：∆r=
* r$ ~% H1 Q8 x, v% U0.052
. o! n& A( J! D( [, }8 }=0.000 005 9mm
5 q5 I$ T* D- \6 e# {5 M5 s2(200+10)
3 b/ X% w+ _% H- m) `+ |可见，导轨在垂直平面内的直线度对丝锥中径精度的影响极小。
; _8 B# T+ X2 R- l2 k( X4 c- O# y. k* h纵向导轨在水平平面内的直线度对丝锥加工精度的影响这项误差对丝锥加工精度有直接的影响。若V型导轨中间相对砂轮架凹时，则磨出的丝锥中径呈鼓形；反之则磨成马鞍形。
4 P/ R) {; d/ T* }7 _0 t- D
图2
9 S# C1 u, H7 I' cd≈H·tga=H·
9 W) c. F& W. j- z! \9 d9 R∆
l中心