7. Изготовление ходовых винтов и гаек

Ходовые винты станков служат для преобразования вращательного движения в поступательное прямолинейное перемещение при помощи сопряженной с ним гайки различных деталей и узлов станка (суппортов, кареток, фартуков), с заданной точностью.

Ходовой винт является одним из звеньев многозвенной размерной цепи А, которая обеспечивает точность перемещения суппортов, а следовательно, и точность обрабатываемой на станке детали (рис. 6.113). Как видно из рисунка, в этой размерной цепи ходовой винт вследствие

вращения участвует постоянно меняющимся размером A₃, который представляет собой расстояние от точки соприкосновения с ним гайки до поверхности опорного буртика его опорной шейки. Равномерность изменения этого расстояния, оказывающая нередко решающее влияние на точность обрабатываемой на станке детали, зависит от ряда факторов, определяющих показатели качества ходовых винтов, в том числе и от равномерности вращения ходового винта и неизменности его относительного положения на станке во время работы. Такими показателями являются диаметральные размеры винта, точность шага резьбы, точность профиля резьбы, соосность резьбы винта с его опорными шейками, точность опорных шеек, перпендикулярность опорных буртиков оси вращения ходового винта, износоустойчивость, толщина нитки резьбы.

Рис. 6.113. Схемы размерной цепи, в которую одним из звеньев включается ходовой винт

Ходовые винты в зависимости от степени точности перемещения, которую они обеспечивают, делятся на пять классов: 0, 1, 2, 3, 4.

Профиль резьбы ходовых винтов может быть трапецеидальным, прямоугольным и треугольным. Наибольшее применение находят ходовые винты с трапецеидальной резьбой, которая выше по прочности прямоугольной и позволяет при помощи разрезной гайки регулировать осевые зазоры. Кроме того, нарезание и шлифование трапецеидальной резьбы значительно проще, чем нарезание и шлифование прямоугольной. Однако ошибки перемещения, обусловленные радиальным биением ходового винта, значительно меньше при прямоугольных резьбах, чем при трапецеидальных, поэтому их применяют иногда для особо точных перемещений. Ходовые винты обладают недостаточной жесткостью, так как обычно их длина во много раз превосходит диаметр, поэтому при их обработке под влиянием сил резания, а также под воздействием,

собственного веса возникают деформации. Все это создает определенные трудности при их изготовлении и предопределяет выбор материала и технологический процесс обработки.

В последние годы в станкостроении наряду с винтовыми парами скольжения стали применять винтовые пары качения, состоящие из ходового винта и гайки, сопряжение между которыми создается с помощью шариков

Такая винтовая пара не является самотормозящей и может применяться как для преобразования вращательного движения в поступательное, так и наоборот.

Профиль винтовых канавок винта и гаек может быть полукруглый (рис.6.114 а) и арочный (рис. 6.114 б). В первом случае профиль резьбы аналогичен профилю беговой дорожки шарикоподшипников, и при работе в паре с гайкой создает двухточечный контакт шариков. Недостаток такого профиля — неопределенность угла контакта. Арочный профиль создает четырехточечный контакт шариков, обеспечивает постоянство угла кон-

такта.

Рис. 6.114. Профиль винтовых канавок:

а - полукруглый; б - арочный

Ходовые винты пар качения в основном изготовляют по тем же техническим условиям, что и ходовые винты скольжения. Так, например,

наибольшая накопленная ошибка шага резьбы винта не должна

превышать отклонений для винтов 1 класса точности 6 мкм на длине 100 мм.

К материалу для ходовых винтов предъявляются требования высокой износостойкости, хорошей обрабатываемости и состояния стабильного равновесия внутренних напряжений после обработки, во избежание деформации при эксплуатации.

Из рекомендуемых для ходовых винтов сталей подобрать сталь, полностью отвечающую указанным выше требованиям, очень трудно. Особенно нежелательной для ходовых винтов является их деформация, которая может проявляться как в процессе обработки, так, что особенно опасно, и в процессе эксплуатации. Особенно влияют на деформацию остаточные напряжения в самих заготовках и напряжения, возникающие при механической обработке, в том числе и при поперечном перерезании

продольных волокон прутковой заготовки. Они могут достигать 300 - 400 Мн/м² (30-40 кгс/мм²), особенно у ходовых винтов, изготовляемых из заготовок, у которых предварительно не были сняты остаточные напряжения. Это приводит к большим ошибкам по основным параметрам точности ходовых винтов. Уменьшить влияние этих факторов на погрешность ходовых винтов можно правильным выбором технологического процесса их изготовления.

Ходовые винты станков нормальной точности, не подвергаемые термической обработке, изготовляют обычно из среднеуглеродистых сталей А40Г с повышенным содержанием серы (0,18-0,80%) и стали 45 с добавлением 0,15-0,05% свинца. Повышенное содержание серы улучшает обрабатываемость и уменьшает шероховатость поверхности. Ходовые винты прецизионных станков классов 0 и 1 изготовляют из сталей марок У10А, У12А, ХВГ, ХГ, ЗОХВА, 18ХГТ и стали 40ХФА, менее склонной к деформации при азотировании. Стали У10А и У12А хорошо обрабатываются, износостойки и при известных условиях термической обработки не дают значительных остаточных деформаций. Заготовки подлежат отжигу на структуру зернистого перлита и твердость НВ 170- 187.

Ходовые винты пар качения изготовляют из легированных сталей марки ХВГ или азотируемой стали марки ЗОХЗВА и подвергают термической обработке до твердости HRC 58-62.

В качестве заготовок для ходовых винтов применяют обычно пруток, отрезанный от сортового материала диаметром, максимально приближающимся к рассчитанному диаметру заготовок с минимальным припуском. Минимальный припуск определяется ошибками установки и дефектным слоем, однако из-за ряда факторов припуск обычно значительно выше минимальной величины.

Основными базами ходового винта, которыми он базируется в изделии, являются его опорные шейки и опорные буртики. Ис- полнительными поверхностями ходового винта является поверхность винтовой резьбы. Между исполнительными поверхностями и основными базами должна быть обеспечена наибольшая точность.

Так как технологическими базами при изготовлении ходовых винтов являются центровые отверстия по оси винта, то во избежание деформаций, возникающих под влиянием сил резания и собственного веса, создается дополнительная двойная направляющая технологическая база, которой является наружная поверхность винта. Это обстоятельство требует ее

обработки с высокой точностью, что влияет на выбор технологического маршрута.

Наружный диаметр ходовых винтов класса 3 выполняют по посадке h6, а винтов классов 0; 1 и 2 - по посадке h5. Для винтов класса 4 наружный диаметр выполняют с посадкой f6.

Технологический маршрут изготовления ходовых винтов нор- мальной точности для станков общего назначения типа 16К20 (рис. 6.115) в условиях крупносерийного производства приведен в табл. 13.

Рис.6.115. Ходовой винт токарного станка 16К20

Отрезанные заготовки ходовых винтов длиной более 1 м подвергают правке. Правку обычно выполняют вручную специальным пневматическим приспособлением, установленным на токарном станке, или ручным домкратом, непосредственно установленным на резьбонарезном станке. Ходовой винт устанавливают в центрах и пропускают через опорные призмы приспособления. Сообщив винту сравнительно медленное вращение, находят место наибольшего биения. Под это место подводят опорные призмы приспособления и производят правку. Ввиду трудоемкости правки изготовление винтов организуют так, чтобы избежать частых правок. В связи с этим, винты между операциями рекомендуется хранить в вертикальном положении. В качестве заготовок используют, прутки из горячекатаной стали, которые после правки на специальном правильном станке обрабатывают на бесцентрово-токарных

станках, затем разрезают на части, соответствующие длине винта и в зависимости от марки стали подвергают термической обработке. Разрезанные на куски заготовки правят с допустимым биением 0,5 мм на всей длине. Маршрут обработки ходового винта представлен в табл. 6.11.

Таблица 6.11 Маршрут обработки ходового винта токарного станка 16К20

№ оп.	Содержание операции	Технологические базы
1	Подрезка торцев, снятие фасок, зацентровка и протачивание выточек на торце	Наружная поверхность
2	Протачивание выточки ø 30Х14 для захода резьбы	Наружная поверхность
3	Обтачивание шейки ø 28Н с припуском на шлифование и прорезка канавки	Наружная поверхность, центровые отверстия
4	Черновое шлифование наружной поверхности	Центровые отверстия
5	Фрезерование резьбы с припуском 0,6мм	Наружная поверхность, центровые отверстия
6	Правка.
7	Получистовое нарезание резьбы. Припуск по профилю – 0,12мм на сторону	Наружная поверхность, центровые отверстия
8	Сверление отверстия под штифт	Наружная поверхность
9	Окончательное шлифование наружной поверхности	Наружная поверхность, центровые отверстия
10	Проверка биения. Правка – при необходимости	Центровые отверстия
11	Нарезание резьбы окончательное	Наружная поверхность, центровые отверстия
12	Шлифование шейки до ø 28Н	Центровые отверстия

Калиброванный материал бесцентрово-токарную обработку не проходит.

Во время правки могут возникнуть остаточные напряжения, которые через некоторое время вызывают деформации ходового винта. Поэтому ходовые винты прецизионных станков классов 0 и 1 правке не подвергают. Для уменьшения остаточных напряжений, вызванных правкой и черновой обработкой винтов, классов 0; 1; 2 и иногда 3, подвергают старению, при этом искусственное старение является более эффективным, чем естественное. При естественном старении даже за довольно длительное время пролеживания заготовок, исчисляемое месяцами, снимается лишь 30-40% внутренних напряжений, тогда как искусственное старение в течение 20-25 ч снимает до 80% внутренних напряжений.

223

Старение обычно производят в электрических печах шахтного типа перед чистовыми операциями нарезания резьбы и обработки опорных шеек ходового винта. Для винтов, изготовляемых из стали А40Г, старение проходит при следующем режиме: нагрев в масляной ванне до температуры 180-200° С в течение 20 ч с последующим постепенным охлаждением до температуры 50° С.

Заготовки под винты большой длины центруют на токарных станках сначала с одного торца, а затем, после поворота на 180°, с другого. Для создания дополнительной технологической базы, которой является наружный диаметр ходового винта, заготовки, шлифуют на бесцентрово- шлифовальных и на круглошлифовальных станках в центрах. В первом случае шлифуют до зацентровки для совмещения оси шлифованной поверхности с осью центровых отверстий. Шлифование в центрах обычно применяют для винтов классов 0; 1 и 2.

Резьбу на ходовых винтах нарезают за несколько операций фрезерованием, методом вихревого нарезания и резцом на токарно- винторезных станках. Первые два метода наиболее производительны, но применяются в основном как черновые операции. Ходовые винты нарезают на токарных и резьбонарезных станках различными прорезными и профильными резцами. При этом существуют два способа установки плоскости профиля резца относительно оси нарезаемого ходового винта.

При первом способе плоскость профиля резца совмещают с плоскостью, проходящей через ось ходового винта (рис. 6. 116, а). В

данном случае все режущие кромки резца являются прямолинейными. Это значительно облегчает его заточку по профилю и обеспечивает геометрически

Рис. 6.116. Схемы установки резцов при нарезании резьбы

правильный профиль резьбы ходового винта. Недостаток этого способа заключается в

том, что при большом угле подъема винтовой линии нарезаемых винтов у одной кромки резца образуется тупой угол резания, вследствие чего она скоблит, а не режет металл, а у другой кромки образуется острый угол, что ослабляет режущую кромку. Кроме того, эти обстоятельства создают опасность врезания резца в металл под влиянием сил, возникающих вследствие трения одной из граней резца о стенку канавки.

При втором способе установки плоскости профиля резца относительно оси ходового винта (рис. 6.116, б) углы резания у обеих режущих кромок резца одинаковы и, составляющая силы резания действует нормально к плоскости профиля резца. Это позволяет исключить недостатки, которые свойственны первому способу. Но в этом случае возникает другое затруднение. Чтобы получить прямобочный профиль резьбы правильной геометрической формы, все три кромки резца необходимо делать, криволинейными, что значительно усложняет и удорожает изготовление и заточку таких резцов.

Учитывая изложенное, первый способ установки резцов применяется для чистового нарезания ходовых винтов с небольшим углом подъема резьбы, а второй - для черновой обработки, когда можно пренебречь получающимися искажениями профиля. Чистовое нарезание ходовых винтов с большим углом подъема резьбы можно рекомендовать вести тремя отдельными резцами, при этом их режущие кромки изготовляют прямолинейными, и плоскость профиля резца устанавливают в плоскости, проходящей через ось ходового винта. Таким образом, этот способ устраняет указанные выше недостатки.

Фрезерование резьбы на резьбофрезерных станках дисковой фрезой с прямолинейными режущими кромками применяют для черновой обработки, при этом дисковую фрезу устанавливают аналогично установке резца по второму способу, т. е. так, что ось ее вращения располагается на высоте центров нормально к средней винтовой линии резьбы винта. Такая установка фрезы с прямолинейной режущей кромкой приводит к искажению профиля нарезаемой резьбы, поэтому его обычно исправляют на последующих операциях калибровкой резцами.

Другим недостатком фрезерования резьбы является неравномерность резания, что повышает шероховатость обрабатываемой поверхности и ускоряет затупление фрезы. При фрезеровании следует стремиться к тому, чтобы в зацеплении с деталью, на которой нарезается резьба, находилось не менее двух зубьев фрезы.

Резьбу на резьбофрезерных станках нарезают фрезами из быстрорежущей стали при скорости резания 40-50 м/мин и подаче 0,40- 0,60 мм/зуб. Оснащение фрезы пластинками из твердого сплава значительно повышает производительность обработки за счет повышения скорости резания до 180-200 м/мин.

Нарезание резьбы фрезерованием особенно целесообразно производить на длинных валах, так как в этом случае участие рабочего

сводится лишь к установке и снятию детали и пуску станка, что позволяет легко осуществить многостаночное обслуживание.

Все большее распространение в последнее время находит так называемое вихревое нарезание резьбы. При этом способе при вращении обрабатываемой детали и параллельном движении резцовой головки вдоль ее оси с определенным шагом, за один оборот детали осуществляется результирующее движение по винтовой линии. Ось резцовой головки смещена параллельно оси обрабатываемой детали на величину е, поэтому процесс нарезания получается прерывистым (рис. 6.117).

Резцовая головка представляет собой дисковую фрезу внутреннего касания с установленными в нее двумя, четырьмя или шестью резцами, профиль которых соответствует профилю нарезаемой резьбы.

При вихревом нарезании режущие кромки каждого резца находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью

Рис. 6.117. Схема вихревого нарезания наружной резьбы

детали только на некоторой части окружности. На остальной, большей, части окружности, резцы проходят по

воздуху и охлаждаются, что повышает их стойкость. Вихревое нарезание можно выполнять как на специальных станках, так и на обычных токарных, если оснастить их специальными резьбовыми головками с отдельным приводом.

Вихревое нарезание происходит при сравнительно высоких режимах обработки. Так, ходовые винты из стали А40 резцами, оснащенными пластинками из твердого сплава, нарезают со скоростью резания 250-300 м/мин (при стойкости 60 мин). Круговая подача лежит в пределах 0,2-0,5 мм/об, резца. Применение более высоких режимов резания, если не принять дополнительных мер, может привести к деформациям винта вследствие его нагрева. Так, нагрев ходового, винта длиной 300 мм выше температуры 40- 50° С вызывает удлинение его на 0,01 мм.

По сравнению с фрезерованием резьбы вихревое нарезание резцами с пластинками из твердого сплава с применением охлаждения более производительно, дает поверхность достаточно высокого класса чистоты и снижает деформации резьбы. Уменьшить шероховатость нарезаемой поверхности и повысить точность резьбы можно увеличением количества

резцов в инструментальной головке и специальным распределением между ними элементов обработки резьбы.

Так, при применении головки из четырех резцов два противо- положно расположенных резца обрабатывают поверхность внутреннего диаметра, третий профилирует резьбу, а четвертый зачищает и снимает заусенцы.

Применение инструментальных головок с тангенциальным расположением резцов при вихревом нарезании еще более эффективно.

Вихревой метод нарезания может быть применен для нарезания винтов 3 и 4 классов точности.

Наибольшая деформация ходового винта происходит после чернового фрезерования резьбы. Поэтому в приведенном технологическом маршруте после этой операции предусмотрена правка винта. Еѐ производят специальным домкратом, установленным на направляющих токарно-винторезного станка на операции получистовой обработки профиля резьбы, а также в случае необходимости после шлифования наружных поверхностей.

При нарезании резьбы у ходовых винтов значительной длины, когда в качестве технологических баз используют центровые отверстия и дополнительно прошлифованную наружную поверхность, на последнюю надевают две втулки специального люнета, установленного на суппорт станка, между которыми, как между двумя опорами, осуществляется резание.

Отделочную обработку резьбы производят на прецизионных токарно-винторезных станках мод. 1622Б быстрорежущими резцами с доведенными гранями. Чтобы точнее установить плоскости профиля резца по профилю резьбы, их делают с круглыми стержнями.

Ходовые винты повышенной точности обрабатывать несколько сложнее, чем обычные; их не подвергают правке в результате деформации в процессе обработки. Поэтому для них предусматривают, в зависимости от класса точности однократное или двукратное искусственное или естественное старение. Так как после старения происходит перераспределение внутренних напряжений и ходовой винт в известной мере деформируется, вводят операции проверки зацентрованных отверстий и их перецентровку.

Для уменьшения и устранения погрешностей, возникающих в процессе чистовой и отделочной обработки резьбы, ее нарезают на прецизионных станках или на специальных станках с применением

коррекционных устройств. Эти устройства путем дополнительных перемещений режущего инструмента во время работы автоматически вносят поправки в относительные перемещения винтовой передачи.

Прецизионные ходовые винты соответствуют 0 и 1 классам точности ведомственных технических условий. Высокие требования точности, предъявляемые к прецизионным винтам, обусловливают и особые требования к выбору материала и технологическому процессу их изготовления. Винты бывают закаленными и незакаленными. Термическое упрочнение винтов повышает износостойкость и позволяет длительное время сохранять их точность.

Сталь, из которой изготовляют прецизионный винт, подвергают анализу по химическому составу и микроструктуре. Правка заготовки прецизионного ходового винта в процессе его изготовления не допускается, поэтому она еще до обработки должна быть проверена на прямолинейность. Качество таких винтов во многом зависит от технологии его изготовления.

Прецизионные винты подвергают неоднократной термической обработке: отжигу, высокотемпературному отпуску, закалке, старению и стабилизации. Режим термической обработки устанавливают в зависимости от материала и размеров винтов в соответствии с назначенной термической операцией.

После черновых токарных операций заготовки подвергают либо высокотемпературному отпуску, либо старению или стабилизации. Так, винты из стали ХВГ диаметром 40-80 мм подвергают искусственному старению в масляной ванне в течение 30 ч при температуре 140-150° С или высокотемпературному отпуску с нагревом в шахтной печи до температуры 650-630° С с выдержкой в течение 10 ч и остыванием вместе с печью до 400° С и последующим охлаждением на воздухе.

Термическое упрочнение винтов до твердости HRC 56-59 обеспечивается объемной закалкой. Нагрев производят в шахтной соляной ванне в вертикальном положении сначала до температуры 550-600° С выдержкой 1 ч, затем температуру постепенно повышают до 840-850° С. Закалку производят в масле, подогретом до 50° С, также при вертикальном положении винта. После закалки предусматривается двойной отпуск. При таком методе закалки могут возникнуть значительные деформации винта, искривляющие его ось, поэтому в промышленности применяют и другие методы упрочнения, как азотирование и закалка с нагревом т. в. ч.

Операцию доводки центровых отверстий до чистоты поверхности

рабочих фасок не ниже Rа 0,32 производят на токарных станках нормальной точности или специальных приспособлениях твердосплавным инструментом, а также на специальных центрошлифовальных станках с планетарным движением шлифовального круга.

Резьбу нарезают за три операции - черновая, получистовая и чистовая - соответственно на станках высокой и особо высокой точности.

Черновую нарезку производят на полную глубину (а иногда и больше на 0,2-0,3 мм) профиля с припуском поднормали 0,07- 0,1 мм на сторону профиля с чистотой обработки Ra 1,25.

Получистовое шлифование резьбы производят с припуском по нормали 0,02 - 0,03 мм на сторону профиля с чистотой обработки Ra 0,32

Применение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) снижает трение и препятствует прилипанию стружки к шлифовальному кругу, что сохраняет его режущие свойства, а также способствует отводу тепла и образующейся стружки, непосредственно влияющих на точность обрабатываемой резьбы. Постоянство температуры СОЖ поддерживается автоматически в пределах 1-2°. СОЖ должна очищаться магнитными сепараторами или в центрифугах до размера взвешенных частиц не более 2 мкм (тонкая очистка).

Выбор круга той или иной характеристики зависит от шага и длины резьбы и характера шлифования. Мелкие резьбы нарезают обычно более мелкозернистыми кругами, чем резьбы с крупным шагом. Мелкозернистые круги дают менее шероховатую поверхность резьбы, но они менее производительны, чем крупнозернистые, и при интенсивных режимах резания могут дать прижоги. Слишком твердый круг быстро засаливается, слишком мягкий быстро изнашивается, что влияет на точность изготовления винта. В связи с этим в процессе нарезания резьбы шлифовальные круги подлежат правке. Режим правки до 0,1 мм на один проход.

Для получистового и чистового шлифования резьбы рекомендуется применять шлифовальные круги М8М16К, М1ОВМ26-8к. Производительность шлифования предопределяется соотношением между скоростью вращения детали, глубиной резания и подачей. При шлифовании резьбы скорость вращения заготовки не превышает v_из = 1,5ч-

2 м/мин, а скорость вращения круга V_кр = 30 м/с, при чистовом

шлифовании v_из= 0,4 м/мин. Посадочные шейки и опорные буртики винта после чистового шлифования на станках особо высокой точности класса А (по нормативам ЭНИМСа Н70-11) с припуском 0,015 мм на диаметр

подвергают доводке специальными притирами, изготовленными из чугуна СЧ 21-40 с твердостью НВ 170-241 с применением притирочного материала из смеси веретенного масла, олеиновой кислоты и микропорошка Мб-М4.

Ниже дана типовая схема изготовления закаленных ходовых винтов диаметром 25-80 мм, длиной 500-2000 мм 0-1 классов точности с шагом резьбы 1-12 мм из стали ХВГ в серийном и мелкосерийном производстве:

1. отрезка заготовки;

2. термическая обработка (отжиг);

3. подрезка торцов и центрование;

4. черновая токарная обработка наружных поверхностей;

5. термическая обработка (стабилизация);

6. срезка центровых отверстий, подрезка торцов и центрование;

7. чистовая обработка наружных поверхностей под шлифование;

8. фрезерование шпоночного паза;

9. слесарная зачистка заусенцев;

10. термическая обработка (закалка и отпуск);

11. доводка центровых отверстий;

12. черновое шлифование наружных поверхностей;

13. контроль на твердость и отсутствие трещин;

14. черновое нарезание резьбы на резьбошлифовальном станке многониточным кругом;

15. шлифование заходов резьбы на резьбошлифовальном станке;

16. термическая обработка (искусственное старение);

17. доводка центровых отверстий;

18. получистовое шлифование наружных поверхностей;

19. получистовое нарезание резьбы шлифовальным кругом;

20. термическая обработка (искусственное старение);

21. доводка центровых отверстий;

22. предварительное шлифование посадочных шеек, опорных буртиков и чистовое шлифование наружных поверхностей резьбы;

23. чистовое шлифование резьбы абразивным кругом;

24. шлифование фасок на вершинах витков резьбы;

25. контроль резьбы;

26. шлифование посадочных шеек с припуском под притирку 0,015 мм на диаметр;

27. доводка посадочных шеек и опорных буртиков. Контроль

ходовых винтов. Параметры точности ходовых винтов.

Параметры точности (наружный, средний и внутренний диаметры, угол профиля, шаг резьбы) контролируют в зависимости от класса точности ходовых винтов различными измерительными средствами: микрометрами и индикаторными скобами с микронными индикаторами, резьбовыми калибрами-кольцами, точными миниметрами с ценой деления 0,001 мм, профильными шаблонами и универсальными измерительными микроскопами, универсальными шагомерами и специальными компараторами для контроля погрешности шага.

Как известно, при измерении шага винта могут обнаружиться отклонения и по другим параметрам точности. Измерение шага винта целесообразно производить на отдельных участках его длины (25, 50 и 300 мм) с помощью шагомеров по одной стороне профиля. Конструкция их проста, но применяются они обычно для винтов 4 класса точности.

Для винтов более высокого класса шаг измеряют на специальных измерительных устройствах (с помощью эталонного винта, по перемещению гайки на оборот ходового винта, обычно той, которая работает в паре с винтом).

Шаг прецизионных ходовых винтов проверяют на специальных или универсальных компараторах.

Профиль резьбы измеряют оптическим компаратором различного увеличения, очертания и угла резьбы (10-100 раз).

Изготовление винтов пар качения в известной степени напоминает процесс изготовления прецизионных винтов скольжения.

Технологические процессы изготовления таких винтов 0 и 1 классов точности в мелкосерийном производстве разработаны ЭНИМСом. Винты, изготавливаемые из стали ХВГ и ЗОХЗВА, подвергают в процессе изготовления неоднократной термической обработке с применением обработки холодом для придания винту необходимой твердости (не менее HRC 60-62), износостойкости и длительного сохранения точности.

Так как при объемной закалке винт значительно деформируется, то под резьбошлифование устанавливают большой припуск, так что предварительное нарезание резьбы до термической обработки оказывается неэкономичным. Для сокращения трудоемкости нарезания резьбы после закалки винтов до высокой твердости операцию резьбошлифования заменяют более прогрессивным процессом - предварительным нарезанием резьбы на токарно-винторезном станке особо высокой точности резцами, оснащенными пластинками твердого сплава ВК6М или ВКЗМ с профилем,

соответствующим профилю винтовой канавки. Резец имеет следующие геометрические параметры γ = - 5°; α = 10°; λ = 0. Обработка ведется при скорости резания 20 м/мин и глубине резания 0,1 мм при подаче, равной шагу резьбы. При этом способе нарезания исключается появление трещин и значительно повышается производительность.

Для получения полукруглого и арочного профиля на последующих операциях резьбошлифования абразивные круги правят с помощью специальных приспособлений.

При резьбошлифовании резьбы, которое делится на черновое, получистовое и чистовое, следует учитывать рекомендации, данные для изготовления прецизионных ходовых винтов скольжения.

Для азотируемых винтов из стали ЗОХЗВА следует иметь в виду, что глубина азотированного слоя невелика (0,4-0,45 мм), особое внимание следует уделять деформациям винта при его механической обработке. Поэтому процесс нарезания резьбы предусматривает четыре операции: две первые - черновую и чистовую - производят резцом, а остальные две абразивным кругом - до азотирования и после него.

Ходовые винты большой длины, в основном для тяжелых станков, делают не цельными, а составными, что значительно уменьшает трудности их изготовления, хотя конструкция ходового винта и усложняется.

Основная трудность - обеспечение требований технических условий после сборки такого винта из отдельно изготовленных секций. Соединение секций винта должно обеспечить необходимую точность и жесткость винта в целом. В большинстве случаев такие ходовые винты выполняют по 3-му классу, а диаметры опорных шеек - по 6 квалитету

Конструктивно соединение секций винта выполняют различными способами. Выбор того или иного соединения зависит от размеров винта,

количества стыкуемых секций. На рис. 6.118 показана одна из распространенных конструкций соединения ходовых винтов тяжелого токарного станка мод. 1660 (диаметр вала 85 мм, длина

Рис. 6.118. Схема соединения секции составных ходовых винтов

14235 мм) и глубокорасточного станка мод. 2959 (диаметр вала 170 мм, длина 46000 мм). Обе секции

винта 1 и 2 соединяют при помощи проставки 3, причем сначала обрабатывают одну секцию винта, в которую завернута на резьбе

обработанная заранее проставка, и производят предварительное нарезание резьбы. Затем проставку вывертывают и соединяют с другой секцией винта. Проставка служит эталоном для нарезания резьбы на этой секции вала. Особенность технологического процесса изготовления составных ходовых винтов заключается в том, что отдельные секции винта и проставки обрабатывают отдельно, а затем совместно: при этом особое внимание уделяется необходимой точности посадочных наружных и внутренних соединительных поверхностей секции винта и проставки и их концентричности с диаметрами наружных поверхностей винта. Посадочные отверстия под замок в секции винта растачивают и развертывают с достижением концентричности по наружному диаметру до 0,01-0,02 мм. В связи с таким высоким требованием наружную поверхность винта шлифуют. По этой поверхности как по технологической базе выставляют винт на операции обработки отверстия под замок.

Предварительно нарезанные секции винта собирают с проставками 3 с плотным прилеганием опорных торцов под щуп 0,02 мм, фиксируя их положения коническими штифтами 4. На торцах секции винта и соединительной проставки ставят клеймо одного номера. В собранном виде винт устанавливают в центрах и люнете и производят окончательное нарезание резьбы поочередно с двух концов, с поворотом винта на 180°.

При калибровке резьбы на первой секции резьбу на проставке нарезают вместе с винтом. Вставленную проставку с окончательно нарезанной резьбой используют для настройки станка и инструмента.