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如何实现对精密滚珠丝杠加工热变形的有效控制?

文章来源:www.sdlgjmjx.com

发布时间:2018-3-22 14:14:37

在精密滚珠丝杠加工过程中,因磨削热引起的热变形可以说是造成精密丝杠磨削误差的主要来源之一。因磨削误差会对整个滚珠丝杠元件的传动和定位效果产生很大程度的影响,所以,滚珠丝杠加工热变形的问题必须得到有效的控制。理工精密机械经过多年的潜心实践研究,逐渐总结出一些行之有效的滚珠丝杠加工热变形控制办法,现就来与广大业内同行交流交流,以便共同提高滚珠丝杠加工精度。

 

(一)磨削热的控制

磨削热主要与砂轮的线速度、砂轮的锋利程度以及磨削深度等因素有关。实际加工中,精加工每次磨削深度在0103~0105 mm,工作台移动速度在20~30 mm/min左右为宜。工作台移动过慢会使磨削时间变长,工件温度升高;移动速度过快则不容易保证工件表面磨削的粗糙度。砂轮应勤修整以保证其锋利程度,特别当砂轮经过一段时间使用后直径变小很多,线速度降低,不及时修整容易造成工件表面烧伤。

(二)室温的控制

由于室内空气和工件间的热交换是比较缓慢的,丝杠在一次磨削过程中室温的变化对工件温度的影响是较小的。我们曾对工件的温度进行测量实验,当室温在半小时左右从20℃升至22℃时,工件的温度只升高约0-13℃左右。实际磨削过程中,室温控制在(20±1)℃就可以。只要保持相对稳定,温度波动不要超过2℃,即使基准温度稍高或低一些,引起的丝杠热变形也是较小的。

(三)冷却液温度的控制

在丝杠磨削过程中,冷却液一面将磨削热带走,一面又将本身的热量传递给工件,使工件的温度升高。冷却液的温度随着磨削时间的延长会逐渐升高。在室温为21℃时,一般情况下磨削加工2 h时后我们测得冷却液温度升高约3~4℃。此时磨削1m长左右的丝杠,磨削结束时工件的温度升高约3℃,因此必须对冷却液的温度进行恒温控制。

 

总之,要想更好的实现对滚珠丝杠加工热变形的有效控制,需实施“三步走”战略。首先,应确保精加工环境温度的稳定;其次,优化工艺参数。根据不同精度产品,应控制切削量和切削次数;第三,加强滚珠丝杠生产过程的管理力度。

 

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