论文部分内容阅读
我厂有一台CQ61100 6米车床的丝杠，总长7850毫米，螺纹T55×12，因长期用来加工不同品种零件的螺纹，已造成长丝杠上部分螺纹磨损严重。为了节约修理成本，根据厂里设备情况，决定用顶尖距2500毫米的普通车床CW6163先粗加工，再在顶尖距2500毫米的J1-MAZAK530×2500G精密车床上进行精车，采用分段加工，套接拼装使用的方法，已修复了该丝杠并达到其设计要求的精度。
其接头型式如图（1）
其加工方法陈述如下：先交各段丝杠及接头的外径、端面、连接螺纹加工好，相配合孔、轴采用IT5级间隙配合，间隙为0.013～0.027毫米，接头1（图2）
两端带顶尖孔，两头铣搬手小平面，与接头连接的丝杠（图5）
两端面带顶尖孔，顺次将各段丝杠与接头端面拧紧，用圆锥销（图4）
定位，连成整体，相连各段丝杠与接头对应作出标记，要求以后对标记装卸，不能互换。然后取丝杠Ⅰ（图3）
接头1连成一段，在中心距2500毫米的CW6163车床上进行粗加工，完后从丝杠Ⅰ上卸下接头1，再從接头2（图2与接头相同）与丝杠Ⅱ（图5）处卸开，将接头1相应一端装在丝杠Ⅱ上，在车床上顶住相应连接段的两端顶尖孔，以接头1的丝扣为准，对刀车削丝杠Ⅱ（图5）、接头2的一段，依次类推，直至粗加工完毕。再按上述步骤进行丝杠丝扣精加工。
用这种方法加工出来的丝杠丝扣，经投影检验，表明相接部分丝扣能达到精光车床所加工的规定精度等级。
此种办法亦可用于其他较长丝杠加工，给修复过程需调换丝杠磨损的一头，保留未磨损一头创造有利条件。
现验算接头处强度：
由螺旋传动结构受力情况分析，接头处抗扭强度最主要，故只需校核抗扭强度。
先计算接头连接处的扭矩：
T=Ftg(λ+ρv)d/2……（1）
根据该机床容许的最大进给力F=7840N、 丝杠螺距T=12mm
升角λ=4.24°、螺纹中径d=51.5mm、当量摩擦角ρv=7.1°
代入公式（1）得出：T=404862（N.mm）
由扭转强度公式：τ=T/WP……(2)计算出接头连接处相配的轴与孔截面上的剪应力分别为：
τ1=52.5( N/mm2)
=24.9(N/mm2)
根据丝杠材料的许用剪应力：[τ]=(0.5～0.6)[σ]
有:[τ]≈108(N/mm2)
比较上述结果τ1、τ2均小于[τ]，说明各接头联接强度足够。
园锥销抗剪强度计算：τ销=4T/πd．d．D……(3)
求出τ销=4×404862/3.142×12×12×48=74.6(N/mm2)
τ销亦小于[τ]，园锥销的强度能满足要求，使用安全。
注意如下问题：
（１）加工时注意各段丝杠与接头连接端面严格垂直于其轴心线，装配时仔细清理端面、内孔接触面，使其连接时接触面接触良好，以防止在连接处产生急弯。
（２）丝杠连接配钻锥销孔时，容易产生接头轴外径和孔内径表面处粘接现象，装配钻孔时要求慢钻勤清理销孔口的毛刺并倒角。
（３）丝杠加工过程中，采用与丝杠材料相同的锥销，两头与丝杠外径平齐。以免切削加工时产生冲击，加工完后可换上淬火锥销，两头可与丝杠丝扣底径平齐。丝扣上留下锥销空隙，因为多丝扣开合螺母与丝杠丝扣接触，故并不影响使用。
其接头型式如图（1）
其加工方法陈述如下：先交各段丝杠及接头的外径、端面、连接螺纹加工好，相配合孔、轴采用IT5级间隙配合，间隙为0.013～0.027毫米，接头1（图2）
两端带顶尖孔，两头铣搬手小平面，与接头连接的丝杠（图5）
两端面带顶尖孔，顺次将各段丝杠与接头端面拧紧，用圆锥销（图4）
定位，连成整体，相连各段丝杠与接头对应作出标记，要求以后对标记装卸，不能互换。然后取丝杠Ⅰ（图3）
接头1连成一段，在中心距2500毫米的CW6163车床上进行粗加工，完后从丝杠Ⅰ上卸下接头1，再從接头2（图2与接头相同）与丝杠Ⅱ（图5）处卸开，将接头1相应一端装在丝杠Ⅱ上，在车床上顶住相应连接段的两端顶尖孔，以接头1的丝扣为准，对刀车削丝杠Ⅱ（图5）、接头2的一段，依次类推，直至粗加工完毕。再按上述步骤进行丝杠丝扣精加工。
用这种方法加工出来的丝杠丝扣，经投影检验，表明相接部分丝扣能达到精光车床所加工的规定精度等级。
此种办法亦可用于其他较长丝杠加工，给修复过程需调换丝杠磨损的一头，保留未磨损一头创造有利条件。
现验算接头处强度：
由螺旋传动结构受力情况分析，接头处抗扭强度最主要，故只需校核抗扭强度。
先计算接头连接处的扭矩：
T=Ftg(λ+ρv)d/2……（1）
根据该机床容许的最大进给力F=7840N、 丝杠螺距T=12mm
升角λ=4.24°、螺纹中径d=51.5mm、当量摩擦角ρv=7.1°
代入公式（1）得出：T=404862（N.mm）
由扭转强度公式：τ=T/WP……(2)计算出接头连接处相配的轴与孔截面上的剪应力分别为：
τ1=52.5( N/mm2)
=24.9(N/mm2)
根据丝杠材料的许用剪应力：[τ]=(0.5～0.6)[σ]
有:[τ]≈108(N/mm2)
比较上述结果τ1、τ2均小于[τ]，说明各接头联接强度足够。
园锥销抗剪强度计算：τ销=4T/πd．d．D……(3)
求出τ销=4×404862/3.142×12×12×48=74.6(N/mm2)
τ销亦小于[τ]，园锥销的强度能满足要求，使用安全。
注意如下问题：
（１）加工时注意各段丝杠与接头连接端面严格垂直于其轴心线，装配时仔细清理端面、内孔接触面，使其连接时接触面接触良好，以防止在连接处产生急弯。
（２）丝杠连接配钻锥销孔时，容易产生接头轴外径和孔内径表面处粘接现象，装配钻孔时要求慢钻勤清理销孔口的毛刺并倒角。
（３）丝杠加工过程中，采用与丝杠材料相同的锥销，两头与丝杠外径平齐。以免切削加工时产生冲击，加工完后可换上淬火锥销，两头可与丝杠丝扣底径平齐。丝扣上留下锥销空隙，因为多丝扣开合螺母与丝杠丝扣接触，故并不影响使用。