Изготовление ходовых винтов

Ходовой винт станка — одна из деталей, определяющих точность станка, так как в соединении с гайкой винт преобразует вращательное движение в поступательное перемещение суппортов, кареток, фартуков и других механизмов.

Профиль резьбы ходовых винтов может быть трапецеидальным, прямоугольным, треугольным, полукруглым, арочным. Применяют в основном винты скольжения с трапецеидальной резьбой, как более прочной и работающей в паре с регулируемой в осевом направлении разрезной гайкой. Хотя точностные характеристики прямоугольной резьбы выше, чем трапецеидальной, технологичность металлообработки последней обеспечила ее широкое применение (проще нарезание, шлифование, возможно фрезерование).

Ходовой винт — деталь нежесткая, легко деформируемая, и это создает трудности в ее изготовлении и эксплуатации. Изготавливают ходовые винты четырех классов точности: 1-й класс (накопленная погрешность 0,013 мм на 300 мм длины); 2-й класс (0,020 мм на 300 мм длины); 3-й класс (0,030 мм на 300 мм длины); 4-й класс (0,036 мм на 300 мм длины).

Установочными базами ходового винта в станке являются его опорные шейки и буртики, исполнительной частью — винтовая поверхность, поэтому необходимо обеспечить точность их взаимного расположения.

К ходовым винтам предъявляют требования по точности диаметров винта и его опорных шеек, соосности диаметров резьбы винта и его опорных шеек, точности профиля резьбы и ее шага, перпендикулярности опорных торцов к оси вращения винта. Кроме того, ходовые винты должны обладать высокой износостойкостью и стабильностью размеров. При выборе материала для заготовок ходовых винтов нужно учитывать его обрабатываемость.

Для изготовления ходовых винтов скольжения станков нормальной точности, не подвергаемые термообработке, применяют прутковую углеродистую сталь А40Г, обладающую хорошей обрабатываемостью. Прецизионные ходовые винты скольжения изготавливают из сталей У10А, У12А, ХВГ, ХГ, 18ХГТ, 40ХФА.

Заготовку ходового винта отрезают от прутка сортового материала с соответствующим припуском по длине. Диаметр сортамента должен быть максимально приближен к расчетному диаметру заготовки. Для получения заготовки ходового винта прокат подвергают правке и разрезке, затем последовательно сверлят центровые отверстия с одновременной подрезкой торцов и, если необходимо, заготовку обтачивают. Далее заготовки шлифуют по наружному диаметру на круглошлифовальных станках. Шлифование в центрах применяют для винтов 0, 1 и 2-го классов. У заготовок винтов 3 и 4-го классов точности производят токарную обработку базовых шеек, затем заготовку подвергают правке, а далее — шлифуют наружную поверхность. Технологическими базами при этом являются центровые отверстия. Во избежание деформирования заготовки все поверхности обрабатывают с применением люнетов, под которые в заготовке заранее подготавливают базу.

Наружную поверхность ходового винта обрабатывают с точностью h5 для винтов 0,1 и 2-го классов; с точностью h6 для винтов 3-го класса; с точностью h6—f7 для винтов 4-го класса.

Резьбы ходовых винтов нарезают на токарно-винторезных станках за несколько проходов. Более производительно фрезерование резьбы дисковыми фрезами и многорезцовыми охватывающими головками (вихревое нарезание). После фрезерования обычно окончательно обрабатывают на токарных станках или шлифуют.

После обтачивания и предварительного нарезания резьбы незакаливаемые винты 0—3-го классов подвергают старению (искусственному или естественному) для снятия остаточных напряжений. Естественное старение — продолжительный процесс, снимает 30—40 % внутренних напряжений; искусственное старение в печах снимает 80 % напряжений. Перед чистовыми операциями обработки опорных шеек и нарезания резьбы обязательны старение и правка деталей.

Окончательно резьбу обрабатывают на прецизионных токарно-винторезных станках быстрорежущими резцами с доведенными гранями. Профиль резца устанавливают по профилю обрабатываемой резьбы с помощью специальных поворотных резцедержателей.

В станках с ЧПУ широко применяют винтовые пары качения. Винтовые пары (винт и гайка) сопрягаются с помощью шариков. Профиль канавок таких пар может быть полукруглым или арочным. Винтовые пары являются прецизионными изделиями. Винт такой пары изготавливают из стали ХВГ, 8ХФ, 30Х3ВА, подвергают многократной термической обработке, в результате ко-торой обеспечиваются высокая износостойкость, стабильность точности и твердость рабочих поверхностей не менее HRCϑ 61. Полукруглый или арочный профиль такой резьбы окончательно шлифуют специально заправленным кругом.

При обработке винтов из азотируемой стали 30Х3ВА следует учитывать, что глубина азотируемого слоя невелика (0,4—0,45 мм) и может быть легко снята при механической обработке, поэтому необходимо принять меры по снижению деформирования винта.

Процесс получения резьбы предусматривает следующие основные операции: черновую и чистовую обработку резцом, шлифование предварительное и окончательное. В качестве предварительной обработки винтовой поверхности в некоторых случаях используют накатывание.

Точность элементов ходовых винтов проверяют универсальными и специальными измерительными средствами. Точность наружного диаметра резьбы и шеек, выполненных по 6, 7-му квалитетам, проверяют рычажными скобами с ценой деления 0,002 мм или скобами-калибрами. Точность шага измеряют на специальных машинах или шагомерами, точность угла профиля — угломерами; точность среднего и внутреннего диаметров — микрометрами, оснащенными специальными приспособлениями. Радиальное биение цилиндрических поверхностей проверяют в центрах индикаторами часового типа.

Вы можете сделать заказ на изготовление ходовых винтов или получить информацию по интересующим вопросам, связавшись с менеджерами нашей компании по телефону +7 951 895 82 77, по электронной почте info@inmet16.ru или отправив сообщение через форму обратной связи.