絲桿是如何加工的？

絲桿的工作原理：
絲桿軸上有一個(gè)螺旋線，而螺母上則有與之相配合的螺旋槽，當(dāng)絲桿軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母便沿著絲桿軸的軸向方向移動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動(dòng)。

絲桿的種類(lèi)：

根據(jù)摩擦特性，絲桿可以分為滑動(dòng)絲桿、滾動(dòng)絲桿以及靜壓絲桿。

滑動(dòng)絲桿與滾動(dòng)絲桿具有不同精度標(biāo)準(zhǔn)：

1）滑動(dòng)絲桿有4~9共6個(gè)等級(jí)，精度依次降低，其中4級(jí)最高，一般很少使用；5級(jí)用于精密儀器與精密機(jī)床，如坐標(biāo)鏜訂、螺紋磨床等；6級(jí)用于精密儀器、精密機(jī)床和數(shù)控機(jī)床；7級(jí)用于精密螺紋車(chē)床、齒輪加工機(jī)床及數(shù)控機(jī)床；8級(jí)用于一般機(jī)床，如臥式車(chē)床、銑床；9級(jí)用于刨床、鉆床及一般機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

2）滾動(dòng)絲桿一般有6~7個(gè)精度等級(jí)，如在JIS標(biāo)準(zhǔn)中，滾珠絲桿精度等級(jí)分為C0、C1、C3、C5、C7、C10共6個(gè)等級(jí)，而國(guó)內(nèi)等級(jí)精度分為P1、P2、P3、P4、P5、P7、P10共7個(gè)等級(jí)。

滑動(dòng)絲桿：主要由絲桿、螺母、滑塊和導(dǎo)向裝置等組成。	結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，常用于恒速傳動(dòng)領(lǐng)域，如數(shù)控機(jī)床、注塑機(jī)、模壓機(jī)等。絲桿通過(guò)在螺母中旋轉(zhuǎn)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，螺母是與絲桿螺距相同的螺紋，與絲桿進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，滑塊與絲桿一起運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向裝置用來(lái)支撐和引導(dǎo)滑塊沿著絲桿軸向方向移動(dòng)。此外，還包括一些輔助部件，如潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封件等，用于保持絲桿的正常運(yùn)行和防止外部環(huán)境對(duì)絲桿的影響?；瑒?dòng)絲桿的摩擦阻力較大，傳動(dòng)效率較低，定位精度和軸向剛度較差。
滾珠絲桿：由螺桿、螺母、滾珠和預(yù)壓片組成。	螺紋軸表面刻有螺紋形狀的凹槽，用于放置滾珠，螺母是與螺紋軸配合使用的零件，內(nèi)部有與滾珠相匹配的導(dǎo)槽，滾珠位于螺紋軸和螺母之間，預(yù)壓片用于對(duì)滾珠施加預(yù)壓力，消除間隙并提高絲桿的剛度。反向器、防塵器用來(lái)保證滾珠絲桿的正常運(yùn)行和防止外部環(huán)境對(duì)絲桿的影響。滾珠絲桿相比于普通的梯形絲桿，其在自鎖性、傳動(dòng)速度、使用壽命、精度和傳動(dòng)效率方面優(yōu)勢(shì)明顯。滾珠絲桿采用滾珠和鋼球等滾動(dòng)體，不僅適用于更高速的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)應(yīng)的機(jī)械損耗也較小，其線性運(yùn)動(dòng)精度要比滑動(dòng)類(lèi)型絲桿更高，并且在傳動(dòng)精度穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更出色，使用壽命更長(zhǎng)。
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滾柱絲桿：由螺桿、行星滾柱、螺母組成。	原理：絲桿是牙型角為90°的多頭螺紋，滾柱是具有相同牙型角的單頭螺紋，其牙型輪廓通常加工成球面，目的是提高承載能力、降低摩擦、提高效率。螺母是具有與絲桿相同頭數(shù)和牙型的內(nèi)螺紋。若干個(gè)滾柱沿絲桿圓周方向均勻分布，當(dāng)絲桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱既繞著絲桿軸線公轉(zhuǎn)，又繞自身軸線自轉(zhuǎn)。滾柱與螺母具有相同的螺旋升角，與螺母嚙合時(shí)能夠確保純滾動(dòng)并且沒(méi)有相對(duì)軸向位移。 特點(diǎn)：滾柱絲桿在滿足精度的同時(shí)，承載能力大大加強(qiáng)，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大和成本較高。滾柱絲桿采用滾柱作為滾動(dòng)體，相比滾珠絲桿具有更大的接觸面積，能夠承受更大的負(fù)荷和沖擊，因此具有高剛性和高效率的特點(diǎn)。另外，制造精度和傳動(dòng)精度都很高，能夠保證設(shè)備的精確定位和穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。
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靜壓絲桿：由絲桿、螺母、液壓缸、油管、油泵以及控制閥等構(gòu)成。 ?	絲桿為外螺紋，螺母為內(nèi)螺紋，絲桿和螺母運(yùn)動(dòng)需要的壓力由液壓缸提供，油管用于傳輸液壓油，油泵為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力，控制閥用于控制液壓油的流量和方向，從而控制絲桿和螺母的運(yùn)動(dòng)方向和速度。靜壓絲桿常應(yīng)用于精密機(jī)床及數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)中，工作原理是通過(guò)液壓系統(tǒng)將壓力油進(jìn)入到螺紋牙上的油腔內(nèi)，在接觸面上形成壓力油膜產(chǎn)生平衡液壓力，在螺母和螺桿之間有一層壓力油膜，使絲桿副與螺母不直接接觸，在壓力油膜上滑動(dòng)，零件之間處于液體摩擦狀態(tài)。靜壓油膜位于靜壓螺母和精密絲桿之間，靜壓螺母和絲桿本身并不接觸，因此幾乎沒(méi)有磨損，具有很好的減震性和靜音性。靜壓絲桿的摩擦阻力很小，磨損小，效率高。其螺紋牙形與標(biāo)準(zhǔn)梯形螺紋牙形相同，目的在于獲得良好油封及提高承載能力，但是調(diào)整比較麻煩，而且需要一套液壓系統(tǒng)，工藝復(fù)雜，成本較高。
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滾柱絲桿與滾珠絲桿相比的優(yōu)勢(shì)：

（1）滾柱與絲桿接觸半徑更大，且所有滾柱同時(shí)參與嚙合，接觸點(diǎn)多，比滾珠絲桿在相同絲桿直徑下承載能力提高6倍、相同負(fù)載下比滾珠絲桿節(jié)省1/3空間、壽命提高14倍、工作環(huán)境溫度范圍提高2倍。當(dāng)滾柱絲桿直徑為120 mm時(shí)，其推力可達(dá)120 t。
（2）滾柱絲桿用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，與滾珠絲桿傳動(dòng)效率相當(dāng)，潤(rùn)滑良好的情況下效率可達(dá)90%。
（3）滾柱相對(duì)于螺母沒(méi)有軸向運(yùn)動(dòng)，因此具有加速、旋轉(zhuǎn)和減速的能力，轉(zhuǎn)速可達(dá)6000 r/min，直線速度2 m/s，加速度7000rad/s2，滾珠絲桿難以做到。
（4）采用行星機(jī)構(gòu)控制滾柱運(yùn)動(dòng)，不需要滾動(dòng)件循環(huán)裝置，且高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲較小。

絲桿分類(lèi)???????????????????????????????????????????	細(xì)分品類(lèi)	圖示????	優(yōu)勢(shì)	劣勢(shì)
滑動(dòng)絲桿	梯形絲桿等		結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造成本較低，具備自鎖能力	容易磨損，使用壽命相對(duì)較短，且無(wú)法達(dá)到高精度的傳動(dòng)效果
滾動(dòng)絲桿	滾珠絲桿		傳動(dòng)效率高，線性運(yùn)動(dòng)精度高于滑動(dòng)絲桿，傳動(dòng)可逆，可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給和微進(jìn)給，售價(jià)較滾柱絲桿低	制造難度較大，承載能力較低
?	滾柱絲桿		在定位精度、速度、加速度、使用壽命、承載力、傳動(dòng)效率、剛度方面優(yōu)于滾珠絲桿	結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度高，制造成本高，售價(jià)高
靜壓絲桿			摩擦阻力很小，磨損小，效率高；運(yùn)行時(shí)沒(méi)有哚音和振動(dòng)；傳動(dòng)精度高；	對(duì)油膜的要求高；油膜厚度受溫度和壓力的影響較大，對(duì)工作環(huán)境的要求較高；需要專(zhuān)門(mén)的液壓系統(tǒng)來(lái)提供壓力油，增加了系系統(tǒng)復(fù)雜性和成本

絲桿部件加工難度高，對(duì)設(shè)備要求高。

絲桿有淬硬絲桿和不淬硬絲桿兩種，前者的耐磨性較好，能較長(zhǎng)時(shí)間保持加工精度，但加工工藝復(fù)雜，必須有高精度的螺紋磨床和專(zhuān)門(mén)的熱處理設(shè)備，而后者只需要精密絲桿車(chē)床。絲桿是細(xì)長(zhǎng)柔性軸，剛性較差，結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜，有很高的螺紋表面要求，還有階梯、溝槽等，所以，在加工過(guò)程中易出現(xiàn)變形，因此對(duì)加工工藝的要求很高。而螺母的內(nèi)螺紋要求與絲桿外螺紋精確匹配，對(duì)精度的要求同樣還很高。此外，高精度滾珠絲桿需要對(duì)螺紋、溝槽進(jìn)行精磨加工，生產(chǎn)效率難以提高。

加工難點(diǎn)：

（1）對(duì)外圓和螺紋需要分多次加工，逐步減少切削量，從而逐步減少切削力和內(nèi)應(yīng)力，減少加工誤差，提高加工精度。

（2）每次粗加工外圓及粗加工螺紋后都要進(jìn)行時(shí)效處理，以便消除內(nèi)應(yīng)力。絲桿的精度要求越高，時(shí)效處理的次數(shù)也越多。

（3）每次時(shí)效處理后都要重新打中心孔或修磨中心孔，以修止時(shí)效處理時(shí)產(chǎn)生的變形；并除去氧化皮等，使加工有可靠而精確的定位基面。

（4）每次加工螺紋前，先加工絲桿外圓（切削量很小），然后以絲桿外圓和兩端中心孔作為定位基面加工螺紋，逐步提高螺紋加工精度。

絲桿加工工藝類(lèi)型：

冷軋	優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)單，步驟短，但是采用冷加工工藝、用模具壓出，精度偏低，僅能達(dá)到P7級(jí)別。
旋風(fēng)銑	旋風(fēng)銑是刀盤(pán)帶動(dòng)刀具作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件緩慢軸向進(jìn)入，刀具作徑向深入切削。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，并能達(dá)到一定的精度（P3級(jí)，截形輪廓精度±5μm，圓柱度5μm，表面粗糙度值Ra=0.4μm）。對(duì)應(yīng)的設(shè)備為旋風(fēng)銑床
硬車(chē)	又稱(chēng)之為以車(chē)代磨，其采用螺紋滾道硬車(chē)削技術(shù)，生產(chǎn)速度快、加工效率高，但是精度沒(méi)有磨床的精度高。對(duì)應(yīng)的設(shè)備為車(chē)床。
砂輪磨削	以先車(chē)后磨的方式進(jìn)行加工制造生產(chǎn)，先把原材料車(chē)削到一定精度，再用專(zhuān)用絲桿磨床先粗磨再精磨到所需要的尺寸。這種加工方式優(yōu)點(diǎn)是精度高，可以達(dá)到P1級(jí)別

絲桿作為一種重要的機(jī)械傳動(dòng)部件，在眾多領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用。隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)絲桿的性能和精度要求將持續(xù)提高，相信在技術(shù)的不斷進(jìn)步下，中國(guó)在絲桿加工工藝方面也將不斷優(yōu)化，從而更好地滿足各行業(yè)日益增長(zhǎng)的需求，推動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

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