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　　絲桿、螺母結(jié)構(gòu)是機(jī)械制造行業(yè)常用的傳動、鎖緊機(jī)構(gòu)， 而細(xì)長軸結(jié)構(gòu)的絲桿、螺紋超長的螺母的加工，就成為機(jī)械行業(yè)單件小批量生產(chǎn)加工中的重點和難點。

　　我公司為鞍鋼生產(chǎn) 1780 軋機(jī)上的壓下螺母、絲桿正是典型的此類部件， 該部件尺寸、形狀及位置精度要求較高， 加工難度大且螺距特殊。在接到生產(chǎn)任務(wù)后， 我們認(rèn)真地分析了圖樣和技術(shù)要求， 經(jīng)多方論證， 最終確定了加工方案。

　　1、絲桿的加工
    （1） 絲桿的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求  絲桿的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示， 絲桿總長2823mm, 螺紋長度為2294mm, 兩端為配合軸徑， 中間為雙線梯形螺紋。主要技術(shù)要求為： 螺紋與配合軸徑裝配要求跳動量不大于0. 1mm; 絲桿螺紋為梯形雙線螺紋， 螺紋大徑- 0. 05 mm, 中徑小徑- 0. 05mm, 導(dǎo)程為 50mm, 螺距為 25mm, 牙型角為 30°, 牙型表面粗糙度值 Ra = 1. 6μ m; 螺距誤差0. 02mm, 累積螺距誤差每八個螺距為 ±0. 04mm, 螺紋部分要與樣板相吻合， 淬火、回火硬度286 ～ 321HBW。

圖1 絲桿的加工

　　（2） 主要加工難點  該絲桿為細(xì)長軸結(jié)構(gòu)， 剛性差，易變形， 吃刀及自重變形均會對螺紋精度造成很大影響； 螺紋為特殊螺距， 銘牌上沒有 50mm螺距， 各項形位公差精度要求高； 由于是雙線梯形螺紋， 分頭必須嚴(yán)格準(zhǔn)確。

　　（3） 工藝方案的確定  根據(jù)以上結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及加工難點的分析， 該部件主攻難點在螺紋加工及形位公差精度的保證上。因此我們確定以下方案， 首先粗加工， 然后調(diào)質(zhì)處理； 半精加工、自然時效， 采用反彈法校直； 精加工， 選用外圓磨保證配合軸徑形位公差， 選用 CW61100A 車床保證螺紋精度。

　　（4） 主要加工過程  具體分為以下四個步驟：

　　粗加工： 在臺鏜和臥車上進(jìn)行粗加工后調(diào)質(zhì)處理。

　　半精加工： 由于 CW61100A 銘牌上沒有 50mm 螺距， 因此在先期技術(shù)準(zhǔn)備過程中， 我們準(zhǔn)備了螺距交換齒輪， 計算公式為：

　　因為 CW61100A 原傳動為 45 /90, 因此 i原 為 1/2。

       又本著盡量少做交換齒輪的原則， 我們盡量選用原機(jī)床交換齒輪， 因此 z1、z4 仍取 45、90 齒交換齒輪， 則45 /z2 ×z3 /90 = 50 /48 × 1 /2, 即 P /P1 = 50 /48。考慮機(jī)床掛合空間， 我們選用了 z3 為 75, z2 為 72 齒， 即圖2  排刀圖72 × 75 /90, 銘 牌 螺 距48mm。半精加工時， 各配合軸徑均留磨螺紋大徑留精車量 1. 5 ～2mm, 牙型粗挑， 按圖 2 所示順序完成齒形粗加工。由于絲桿屬細(xì)長軸結(jié)構(gòu)， 半精加工時采用跟刀架用切刀加工， 螺紋表面均應(yīng)有 1. 5 ～ 2mm 精加工量， 并適時放松尾座頂尖。

圖2 排刀圖

　　自然時效，反彈錘擊法校直：由于調(diào)質(zhì)后仍有很大的殘余內(nèi)應(yīng)力，且該工件為細(xì)長軸結(jié)構(gòu)，極易變形。因此，半精加工后進(jìn)行自然時效的措施來進(jìn)一步消除內(nèi)應(yīng)力， 用反彈錘擊法消除因半精加工中造成的工件變形，如圖3所 示。然后上車床，車螺紋大徑留磨量0mm,轉(zhuǎn)精加工。

     圖3 絲桿校直示意圖

　　  精車： 應(yīng)先車螺紋底徑到尺寸，然后按齒形、齒距樣板調(diào)節(jié)小刀架精車到尺寸。注意此時車刀應(yīng)按齒形板磨出齒形， 但切削刃形狀應(yīng)窄于齒形樣板， 最終用樣板檢驗齒形時用0. 05mm 塞尺不入為合格。加工過程中注意使用切削液冷卻刀具， 以保證齒形、齒距精度。齒形合格后上銑床加工其余部分達(dá)圖樣要求。

　　2. 螺母的加工

   （1） 螺母的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求  螺母的結(jié)構(gòu)見圖螺母外形為六面體結(jié)構(gòu)， 兩側(cè)面有鍵槽螺紋兩端有空刀槽。主要技術(shù)要求為： 螺母外形× （ 246 ± 0. 1） mm ×300mm。螺紋長 300mm, 端面與軸線垂直度 0. 05mm, 兩側(cè)面槽0 mm、平行度0. 05mm; 螺母材質(zhì)為 ZCuZnAlFe3Mn3, 內(nèi)螺紋為雙線梯形螺 紋， 大徑0 mm, 中 徑 112. 5mm, 小 徑0 mm, 導(dǎo)程為 50mm, 螺距為 25mm, 牙型角為30° ; 每個螺距誤差為 ± 0. 02mm, 累積螺距誤差每八個螺距為 ± 0. 04mm; 用標(biāo)準(zhǔn)絲錐 （ 樣板） 加工螺紋。

　（2） 主要加工難點  該螺母為銅件， 熱膨脹系數(shù)大， 易變形， 螺紋長， 加工用刀桿在吃刀和自重上易變形顫動， 使螺紋表面產(chǎn)生波動； 特殊螺距導(dǎo)程大， 各項形位精度要求高； 雙線梯形螺紋， 分頭必須嚴(yán)格準(zhǔn)確，必須用樣板控制加工。

  （3） 工藝方案的確定  根據(jù)以上技術(shù)要求， 結(jié)構(gòu)及難點的分析， 該件主攻難點也在螺紋的加工上， 經(jīng)反復(fù)論證， 確定了加工方案： 用銑床保證各處部尺寸及形位公差， 螺紋部粗加工、采用專用刀桿進(jìn)行精加工。

　（4） 主要加過程  銑床銑外形， 保證六面體尺寸，并保證對面平行， 鄰面垂直均在 0. 03mm 以內(nèi)， 加工0 mm 槽達(dá)圖， 保證尺寸及 形位公差； 選 用CW6110A車床， 同絲桿一樣， 交換齒輪配制， 粗加工內(nèi)孔留精車量 1. 5 ～ 2mm。螺紋牙型如圖 2 所示方法選用切刀粗加工， 但需要注意的是需控制切削熱的產(chǎn)生，防止活件變形影響精加工， 并最大限度消除應(yīng)力。精加工過程： ①精加工內(nèi)螺紋小徑至- 0. 02 mm。②將專用刀桿裝卡到刀架上， 刀桿如圖 5 所示， 刀桿底部有一個刀托， 如圖 6 所示。進(jìn)刀時刀托自然搭在螺母的內(nèi)徑上， 防止加工過程中刀軒由于自重吃刀切削影響加工精度， 先車螺紋底徑到尺寸， 然后按齒形、齒距樣板調(diào)節(jié)小刀架精車螺紋到尺寸， 要求同絲桿精加工相同。

圖5

圖6

　　3、結(jié)語

    絲桿、螺母的加工是在認(rèn)真分析圖樣， 論證工藝可行性， 并借鑒絲桿螺母加工經(jīng)驗基礎(chǔ)上完善了工藝措施， 綜合了各方法長處而進(jìn)行的實踐嘗試。由于工人師傅嚴(yán)格執(zhí)行了工藝， 并提供了寶貴經(jīng)驗使此套活件順利加工完成， 并達(dá)到圖樣要求。反彈錘法校直， 刀托的應(yīng)用， 螺母小徑尺寸變小量的確定都是原有的寶貴經(jīng)驗，這是一次經(jīng)驗綜合。