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滚珠丝杠加工工艺的改进

发布时间：2013-03-19 浏览次数：739

（华菱超硬刀具研发部）

　　滚珠丝杠从工艺角度分为冷轧滚珠丝杠和磨削滚珠丝杠两大类。冷轧滚珠丝杠因其工艺自动化程度高等特征，非常适合批量生产，而且从技术角度讲，产品的一致性比磨削滚珠丝杠要高，目前P4级以下滚珠丝杠多采用冷轧工艺，而且从环保角度来讲，冷轧滚珠丝杠更有优势。
　　国外冷轧滚珠丝杠（欧美常称作“滚压丝杠”）的加工工艺比较简单，大多采用批量转制滚压而成。滚珠丝杠螺纹的压制工艺国内外大多相同，后期的单个冷轧滚珠丝杠的加工工艺略有差别。欧美大多采用轴端硬车加工工艺，工艺简单，效率高；国内目前仍多为轴端退火后再车削轴承座的传统工艺，两种加工工艺的优劣无论从使用效果还是生产制造成本来讲，均不言而喻。大余量加工淬火钢滚珠丝杠加工工艺更有柔性，便于生产统筹安排，取代了退火工序和二次淬火加工工艺；加工出来的产品除了外观精致之外，轴端部位也减少了因多次热处理导致的滚珠丝杠性能不稳定缺陷。
　　众所周知，早期，硬切削加工工艺一般是指对淬火钢硬料的精加工，对于滚珠丝杠轴承座部位加工余量大时，因为没有可大余量切削淬硬料的刀具而受限制，随着切削技术的进步，非金属粘合剂HLCBN刀具、BN-S20牌号的出现，为大余量硬车削（粗车淬火钢滚珠丝杠两端轴承安装位）奠定了基础，此牌号不同于普通CBN刀具，它采用纯陶瓷作为结合剂的CBN烧结体，经过高温高压合成，具有更好的抗冲击性能；且采用纳米级超细晶粒，其耐磨性能更优异，在加工淬硬冷轧滚珠丝杠两端轴承座安装位置时，寿命是普通CBN刀片的4倍以上，由于抗冲击韧性好，单边吃刀量可以达到7.5mm，也适合淬硬滚珠丝杠螺纹断续面的加工。
　　华菱超硬公司研发的BN-S20牌号HLCBN刀具（非金属粘合剂PCBN刀具）加工冷轧滚珠丝杠的参数：滚珠丝杠淬火硬度HRC60-65；两端轴承安装位置需要加工余量10mm左右（不同直径规格的滚珠丝杠加工余量略有差别），BN-S20牌号非金属粘合剂CBN刀具（HLCBN）吃刀量为7mm，线速度：70--90m/min，走刀量：0.1mm/r；每个刀片可以加工160根φ60直径的滚珠丝杠。BN-S20牌号刀具能够承受较大淬硬钢切削加工余量，一次走刀切除淬硬层或淬火变形量是HLCBN独创特点之一；因其抗冲击韧性好，也适合在普通车床或数控车床上车制滚珠丝杠螺纹。
　　冷轧滚珠丝杠加工工艺的改进，取代了传统的退火工序，节省了加工成本，使滚珠丝杠加工工艺更具有柔性，便于生产统筹安排，因BN-S20牌号HLCBN抗冲击性能和抗震性能优异，使用范围和推广难度不大，对提高国内滚动功能部件行业的整体竞争力，具有很大的社会效益和经济效益。