如何加工螺纹的精度与要求：针对滚珠丝杠圆弧形螺纹的磨削

1.5.1 螺纹加工方法的类型及适用范围

螺纹的加工主要有切削和滚压两大类。切削加工螺纹的方法有多种，可用丝锥、板牙等标准成形刀具直接加工螺纹，可在车床上用螺纹车刀车削，可在铣床上用单头铣刀进行旋风铣削，还可在铣床上用多齿铣刀盘或梳形铣刀铣削。磨削螺纹可在螺纹磨床上用盘状修形砂轮或多线成形砂轮磨削，还可用不同的滚压法滚压挤出螺纹。根据不同的用途、精度要求，以及生产批量要求，选用不同的加工类型。表2.5-60列出螺纹的加工方法及适用范围。

1.5.2 精密丝杠车削的工艺要求

精度为5H、6H级的精密丝杠，其螺纹的齿形半角极限偏差为±（8′～15′），螺纹中径的尺寸一致性公差为8～10μm/1000mm，螺旋线的轴向公差为10μm/1000mm（5H级精度）和16μm/1000mm（6H级精度），螺旋面的表面粗糙度Ra为0.4μm。为达到上述要求，必须在材料及热处理、刀具、机床、加工工艺等方面采取一系列的措施，否则难以加工出如此细长又精密的传动件。

表2.5-60 螺纹的加工方法及适用范围

（续）

（1）对精密丝杠的材料及热处理的要求 制作丝杠的材料必须易于切削，热处理后不变形弯曲、尺寸稳定。因此，要求材料的组织均匀、硬度适中，具有较好的耐磨性、较高的抗弯强度。一般可选用优质碳素工具钢T10A、T12A作为丝杠材料，外圆粗加工后应进行调质处理，加工过程中，还应进行1～2次高温时效处理和2～3次油中定性处理。丝杠毛坯要进行热校直，不得使用冷校直。通常采用加工余量较大的毛坯，用反复进行切削、时效的方法，消除毛坯的变形量。

（2）对刀具的要求 刀具应有高耐磨性，在一次进给中磨损量尽可能小。刀具材料应采用高硬度的高速钢或新型硬质合金。刀具刃磨后应十分锋利，切削刃直线度为1～2μm。刀具的齿形角偏差应小于丝杠齿形半角极限偏差的1/2，因此刀具安装时必须使用对刀显微镜等刀具进行精确对刀。

（3）对机床的要求 加工丝杠必须用精密丝杠车床。车床应在恒温条件下使用并安装在防振地基上。机床主轴和机床母丝杠的轴向跳动应小于2μm。机床主轴到母丝杠的传动链的传动精度要高，同时应防止热变形的影响。前顶尖、跟刀架导向套及后顶尖三者的同轴度要高（同轴度小于3μm），跟刀架导向套的圆度及圆柱度小于2μm。

（4）加工工艺要求 工件时效处理后，在车削之前应以外圆为基准校正修磨中心孔的同轴度。工件装夹应考虑加工发热后能自由伸长。精加工螺纹前应磨外圆，保证前、后顶尖与导向套的同轴度。粗车螺纹时，丝杠应先车成方牙螺纹，然后再进行螺纹的半精车和精车。(www.xing528.com)

1.5.3 螺纹磨削和滚珠丝杠圆弧形螺纹磨削

（1）螺纹磨削 螺纹磨削用于加工高硬度和高精密度的内、外螺纹，如牙形为三角形、梯形、圆弧形的丝杠及螺纹环规、螺纹塞规、丝锥、滚刀、螺纹铣刀、螺纹梳刀等。

单线（片）砂轮磨削螺纹可达到的加工精度见表2.5-61。

表2.5-61 单线砂轮磨削螺纹可达到的精度

（2）滚珠丝杠圆弧形螺纹的磨削 滚珠丝杠是经过淬火的细长螺纹件，其牙型为圆弧形，对螺纹的导程精度要求高，圆弧的精度及表面粗糙度要求也较高。滚珠丝杠与滚珠螺母的摩擦小，传动效率高、灵敏度高、磨损小、寿命长，可消除轴向间隙，不能自锁，结构比较复杂。滚珠丝杠的牙型及导程公差见表2.5-62和表2.5-63。

表2.5-62 滚珠丝杠牙型

表2.5-63 滚珠丝杠螺纹的导程公差 （单位：μm）

注：测量螺纹全长内导程误差时，应在螺纹两端分别扣除长度l₀；当L₀≤6mm，l₀＝4L₀；L₀＝8～12mm，l₀＝3L₀；L₀＞16mm，l₀＝2L₀。L₀为基本导程长度（mm）。