在机械加工中分析工序误差,往往会涉及到两个很重要的概念:1、工艺系统尺寸链;2、工艺系统运动链。丝杆精车螺纹工序的误差分析,就会涉及到这两项重要概念的实际应用。工艺系统尺寸链是指在机床--刀具--工件这一工艺系统中,以被加工尺寸为封闭环的尺寸封闭系统。因此,工艺上对精密丝杆或很长的丝杆都要避免这一项传动链的调整误差。
前面,我们说明了精车螺纹时影响丝杆螺距精度的两种因素。但是分析丝杆螺距误差,不能就到此为止。因为组成工艺系统运动链的各个环节,即机床、刀具及工件各组成部分的零件,它们都不是理想元件。它们都会有一定的制造及安装误差。而且,由这些环节所组成的几何关系在切削过程中,也不是一个静态不变的关系,它们还受到切削力、切削热、切削运动及振动等动态因素的影响。
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丝杆的螺距和导程的概念微型精密丝杆的螺距和导程不是同一个概念,伺服减速电机往复丝杆,但是两者相互之间存在一定的关系。丝杆螺距就是相邻两条螺纹之间的距离。而丝杆导程是指,丝杆或螺母旋转一周,螺母在丝杆上面移动的距离。导程=螺距*头数螺距。很多人会把螺距和导程的概念相互混淆。
如果想要知道螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离,有两种方法;一是可以把螺纹按在纸上留下痕迹,再用刻度尺测量,然后除以牙数所得到的商,便是此螺纹的螺距;另一种方法是可以直接用螺纹轨来测量。
标准螺纹单位有公制和英制之分,因此就算都是M10的螺纹,往复丝杆定做,它们的螺距也不会相同。那么精密丝杠螺距怎么确定呢?我们可以量10个丝杠的螺距,再除以10,得出螺距的值,这样是为了减小测量误差。还有另一种方法就是可以转动10个螺距测量距离除10。
机床调整时,传动比是由各齿轮副的齿数所决定的,往复丝杆采购,这只反映传动速比的理想值。没有反映传动速比的瞬间关系。尽管传动齿轮的齿数之比没有原理误差;但由于齿轮制作误差及安装时偏心等的影响,其瞬时传动速比并不一定,而是一个围绕理想传动速比周期性变化的变量。显然,这就会破坏工艺系统运动链中工件与刀具的相对位置,而给被加工丝杆螺距带来附加的周期性误差。
关于提高运动链中各元件的加工精度问题,并非总是可行的。因为在螺纹加工机床中,传动元件比较多,采用这一办法,往复丝杆加工,就会使各元件精度提高到难以达到的程度。因此,在提高传动精度方面,我们常常看到另一种叫做误差补偿的办法。
其一利用校正尺已补偿母丝杆螺距误差。不难理解,若母丝杆螺距有了误差,他就会使刀具进给行程产生或大或小的变化。这是,只要校正尺能使母丝杆上的螺母产生一个或正或反的附加运动,就可以补偿误差已保证及极高被加工丝杆的螺距精度。
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