21. Разработка технологий изготовления

ходовых винтов

Служебное назначение ходовых винтов.

Ходовые винты станков предназначены для преобразования вращательного движения в поступательное прямолинейное пере­мещение с заданной точностью с помощью сопряженной с ним гайки суппортов, кареток, фартуков и других узлов станка. Ходовой винт является одним из конструктивных элементов, которая обеспечивает перемещения суп­портов, точность позиционирования инструментов, точность изготовляемой де­тали.

Параметрами точности ходового винта являются диаметральные размеры винта, погрешность шага и профиля резьбы, соосность резьбы винта с его опор­ными шейками, перпендикулярность опорных буртиков к оси вращения, износостойкость.

Ходовые винты в зависимости от сте­пени точности перемещения и группы точности станков делят на пять классов: 0, 1, 2, 3 и 4. В металло­режущих станках в зависимости от группы их точности в основ­ном применяются ходовые винты 0 и 2-го классов точности.

Профиль резьбы ходовых винтов может быть трапецевидным, прямоугольным и треугольным. Наибольшее применение находят ходовые винты с трапецеидальной резьбой. Нарезание и шлифование трапецеидаль­ной резьбы проще, чем – пря­моугольной. Погрешность перемещения у ходовых винтов с трапецевидным профилем больше чем с прямоугольным профилем резьбы.

Ходовые винты обладают недостаточной жесткостью, так как их длина во много раз превосходит диаметр, поэтому при их обработке возникают деформации. Это создает трудности при изготовлении ходовых винтов. В станках с ЧПУ применяются более совершенные и точные винтовые пары качения, в которых сопряжение между винтом и гайкой создается с помощью шариков.

Рис. 3. Эскиз ходового винта токарного станка

Технические требования к ходовым винтам: наибольшая накопленная погрешность шага резьбы менее 6 мкм для винтов 1-го класса точ­ности на длине 100 мм. К материалу ходовых винтов предъявляются требо­вания высокой износостойкости, хорошей обрабатываемости, стабильности равновесие внутренних напряжений и стабильность его размеров.

Материал для ходовых винтов.

Ходовые винты скольжения 0–2-го классов точности без термического упрочнения изготовляют из сталей А40Г и У10А. Ходовые винты сколь­жения 0–2-го классов точности с закал­кой для прецизионных станков изготовляют из ста­лей ХВГ, 7ХГ2ВМ, 40ХФА и др.

Стали У10А и У12А хорошо обрабатываются, отличаются вы­сокой износостойкостью и не дают значительных остаточных деформаций. Заго­товки подвергают отжигу до получения структуры зернистого перлита и твердости НВ 170 –187. Ходовые винты пар качения изготовляют из легированной стали ХВГ или азотируемой стали З0ХЗВА и подвергают терми­ческой обработке до НRС_Э 59–63.

В качестве заготовок для ходовых винтов используют прокат повышенной точности в виде прутка или кругляка, диаметром, макси­мально приближающимся к рассчитанному диаметру заготовок с минимальным припуском.

Технологический процесс изготовления

ходовых винтов.

Основными базами ходового винта являются его опорные шейки, опорные буртики и центровые отверстия, а исполнительной поверх­ностью – поверхность винтового профиля резьбы. Во избе­жание деформаций, под влиянием сил резания, создается направляю­щая технологическая база, образованная люнетом.

Типовые технологии об­работки ходовых винтов скольжения 0–2-го классов точности из сталей А40Г и У10А с резьбой тра­пецеидального профиля при­ведены в [51].

В целях уменьшения остаточных деформаций, винты подвергают термической обра­ботке или искусственному старению. Старение производят в электрических печах перед чистовыми операциями нарезания резьбы и обработкой опорных шеек ходового винта. Резьбу на ходовых винтах нарезают несколькими методами: фрезерованием, вихревым нарезанием и с помощью резца на токарно-винторезном станке.

Первые два метода наиболее произво­дительны, но применяются в основном как черновые операции. Ходовые винты нарезают на токарных и резьбонарезных станках прорезными и профильными резцами.

Применяют два способа настройки резца относи­тельно оси винта: с подачей врезания вдоль боковых поверхностей профиля резьбы; – перпендикулярно ходового винта.

Контроль ходовых винтов.

Наружный, сред­ний и внутренний диаметры профиля резьбы ходовых винтов, погрешности круглости и цилиндричности, угла профиля и шага резьбы контролируют скобами с отсчетным устройством типа СР, координатно-измерительными машинами, приборами для Контроля погрешности шага.

Измерение шага у винтов 4-го класса точности производить шагомерами; 2-3 классов точности шаг измеряют на специальных измерительных устройствах с использованием образцовых винтов высокой точности.