Question

丝杠的分类及作用、表面特点都是什么？

Answer 1

丝杠是一种精度很高的零件，它能精确地确定工作台坐标位置，将旋转运动转换成直线运动，面且还要传递一定的动力，所以在精度、强度及耐磨性等方面都有很高的要求。所以，丝杠的加工从毛坯到成品的每道工序都要周密考虑，以提高其加工精度。

1、丝杠的分类

机床丝杠按其摩擦特性可分为三类:即滑动丝杠、滚动丝杠及静压丝杠。

由于滑动丝杠结构简单，制造方便，所以在机床上应用比较广泛。

滑动丝杠的牙型多为梯形。这种牙型比三角形牙酬具有效果高，传动性能好，精度高，加工方便等优点。

滚动丝杠义分为滚珠丝杠和滚柱丝杠两大类。滚珠丝杠与滚柱丝杠相比而言，摩擦力小，传动效率高，精度也高，因而比较常用，但是其制造工艺比较复杂。

静压丝杠有许多的优点，常被用于精密机床和数控机床的进给机构中。其螺纹牙形与标准梯形螺纹牙形相同。但牙形高于同规格标准螺纹1.5～2倍，目的在于获得良好油封及提高承载能力。但是调整比较麻烦，而且需要一套液压系统，工艺复杂，成本较高。

2、丝杠的结构特点及技术要求

（1）丝杠结构的工艺特点

丝杠是细长柔性轴，它的长度L与直径d的比值很大，一般为20～50，刚性较差。结构形状复杂，有很高的螺纹表面要求，还有阶梯、沟槽等，所以，在加工过程中易出现变形。

（2）精度等级

在国家标准GB785－65中，对普通梯形螺纹精度是按中径公差划分的。共有五项基本参数：即外径d、内径d1、中径d2、螺距t及牙形半角α/2。由于丝杠要传递准确运动，因此，按JB2886－81规定，丝杠及螺距的精度，根据使用要求分为6个等级：4、5、6、7、8、9（精度依次降低)。

各级精度丝杠应用范围如下：4级为目前最高级，一般很少应用；5级用于精密仪器及机密机床，如坐标镗床、螺纹磨床等；6级用于精密仪器、精密机床和数控机床；7级用于精密螺纹车床、齿轮加工机床及数控机床；8级用于一般机床，如卧式车床、铣床；9级用于刨床、钻床及一般机床的进给机构。

一般所说的精密丝杠是指5、6、7级丝杠。精密丝杠有淬硬丝杠和不淬硬丝杠两种。前者的耐磨性较好，能较长时间保持加工精度，但加工工艺复杂，必须有高精度的螺纹磨床和专门的热处理设备，而后者只需要精密丝杠车床。

滚珠丝杠副和滚珠丝杠的精度等级也分为六个等级。

（3）技术要求

对于丝杠的技术要求可分为如下几项：

① 精度等级；
② 表面粗糙度；
③ 单个螺距允差和定长上的累积允差；
④ 中径圆度允差；
⑤ 外径相等性允差；
⑥ 外径圆跳动允差；
⑦ 牙形半角允差；
⑧ 中、外、内径允差等项。

3、材料的选择

丝杠材料的选择是保证丝杠质量的关键，一般要求是：

(1) 具有优良的加工性能，磨削时不易产生裂纹，能得到良好的表面光洁度和较小的残余内应力，对刀具磨损作用较小。

(2) 抗拉极限强度一般不低于588MPa。

(3) 有良好的热处理工艺性，淬透性好，不易淬裂，组织均匀，热处理变形小，能获得较高的硬度，从而保证丝杠的耐磨性和尺寸的稳定性。

(4) 材料硬度均匀，金相组织符合标准。常用的材料有：不淬硬丝杠常用T10A, T12A及45等；淬硬丝杠常选用9Mn2V，CrWMn等。其中9Mn2V有较好的工艺性和稳定性，但淬透性差，常用于直径≤50mm的精密丝杠；CrWMn钢的优点是热处理后变形小，适用于制作高精度零件，但其容易开裂，磨削工艺性差。

丝杠的硬度越高越耐磨，但制造时不易磨削。

4、丝杠的加工工艺过程

不淬硬丝杠加工艺过程

图1所示为SM8625丝杠车床的丝杠。材料为T10A，精度为5级，其加工工艺过程见下表。

Answer 2

丝杠分：滑动丝杠、滚动丝杠、静压丝杠
1、滑动丝杠
滑动丝杠的牙型多为梯形。这种牙型比三角形牙酬具有效果高，传动性能好，精度高，加工方便等优点。
2、滚珠丝杠
滚珠丝杠和滚竹丝岗两大类:
滚珠丝杠具有摩擦力小，传动效率高，精度也高，因而比较常用，但是其制造工艺比较复杂。
行星滚柱丝杠具有高承载，耐冲击，体积小，高速度，噪音低，高精度，长寿命等优点，一些飞机的起落架就用这种行星滚柱丝杠，加工精度要求很高，目前我国还造不出性能优越的。
3、静压丝杠
静压丝杠中静压油腔位于螺母之上。静压油膜位于静压螺母和精密丝杠之间，静压螺母和丝杠本身并不接触，因此没有磨损。
静压丝杠的摩擦力和速度成正比，低速时几乎为零。
静压丝杠极佳的减震性能完全消除了滚珠丝杠具有的震动和噪声。
静压丝杠可调整为在任何一个方向的轴向载荷、最大速度、刚度水平。