谈述车削如何进行高效多线蜗杆车削加工

摘要：多线蜗杆利用普通车床进行加工的效率和质量成了一个难题。本文针对多线蜗杆在加工过程中容易出现扎刀和分线精度难保证等问题进行分析，提出了在刀具角度和加工工艺上进行改进的对策，并就如何在保证精度要求的前提下进行快捷车削的技能与技巧进行了阐述。
关键词：多线蜗杆；普通车床；分线精度；车刀角度蜗杆传动是一种常用的机械传动形式，广泛用于轴线交叉的减速传动中。在这种传动形式中，蜗杆是主动件，所以蜗杆的制造精度直接影响传动精度。下文就对多线蜗杆加工过程中所存在的问题进行分析，并提出解决的措施，以提高加工质量和加工效率。

一、加工多线蜗杆过程中所存在的问题

车削多线蜗杆是车削螺纹中较难的一个课题，在实际加工多线蜗杆的过程中容易出现以下几个问题。
（1）车削时，由于蜗杆齿形较深，切削力过大，导程大通常会出现“扎刀”现象，影响表面粗糙度。
（2）在车削过程中常被“多次循环分头，依次逐面车削”所困扰。每次分头用百分表也好，用块规也好，都要费很多功夫，并且车削过程须始终高度精力集中，才能及时发现误差和故障。
（3）在精车阶段常出现各线齿厚和齿槽宽不一致，一时又难以找出哪个线余量多，哪个线余量少，即使找出又难以处理，因为变动齿厚又牵扯齿槽宽度，齿厚虽有余量但齿槽宽却没余量，导致零件不合格。
（4）传统的车削方法生产效率较低，耗用工时多且工人劳动强度大，造成生产成本高。
因此，我们在加工过程要想方法提高加工的效率，并针对工件在加工时出现的弊病，采取各项相应的工艺措施，如通过选择适合的刀具材料、改进角度及加工工艺设计等来提高加工速度。

二、蜗杆车刀选用材料和几何角度

多线蜗杆车刀车削方法与切削梯形螺纹很相似，但蜗杆的齿深较深，车削时比梯形螺纹较为困难。螺纹车刀所用材料通常有高速钢和硬质合金两种，在实际应用中高速钢车刀低速车削螺纹较多。因为高速钢车刀刃磨方便，切削刃锋利，韧性好，能承受较大的冲击力，低速车削时可获得较低的表面粗糙度值。蜗杆车刀采用水平装刀法：即车刀两侧刀刃处于水平状态，车刀头与蜗杆轴线等高。加工时为提高蜗杆的加工质量，一般采用粗车、精车两个阶段。

1.蜗杆粗车所用的车刀几何角度。

如图1中：车刀源于：大学毕业论文www.618jyw.com
齿形角2a=40030，刀头宽度ef小于齿根宽，根椐经验大约小0.3～0.5mm，进给方向的后角为a0=（30～50）+￠为蜗杆螺旋升角，背向进给方向的后角为口a0=（30～50）-￠，径向前角γ0= =100～150；刀尖后角为60～80。

2.精加工所用车刀的几何角度。

精加工时采用水平装刀法，在车削中由于螺旋升角的影响，车刀两侧刀刃前角受到影响，一侧刀刃将变成负前角，后角也随之发生变化，加工中影响切屑排出，影响加工精度和表面粗糙度，很容易产生振动和扎刀现象。若在半精车刀和精车刀两刀刃上开着卷屑槽的话，第一，这对磨刀技能要求特别高；第二，由于车刀靠两侧刀刃精车两侧齿面，车刀的前端刀刃不能进行切削，螺纹槽底无法加工。对模数不太大（3～5mm）的三线蜗杆，要在车刀前刀面上开断屑槽非常困难。通过实际应用，采用两把精车刀车削的方法比较理想，即分车左侧面车刀和车右侧面车刀。
（1）车削左侧面车刀。如图2所示，车刀左侧切削刃平直；刃倾角为00，刀刃前角为50～100；左侧后角为（30～50）+￠，前刀面粗糙度值Ra小于0.8μm；刀尖半角为200（左侧），刀尖角小于400；刀头宽度略小于槽底宽度。
（2）车削右侧面车刀。如图3所示，车刀右侧切削刃平直；刃倾角为00，刀刃前角为100～150；右侧后角为（30～50）-￠；前刀面粗糙度值Ra小于0.8μm；刀尖半角为200（右侧），刀尖角小于400；刀头宽度略小于槽底宽度。

三、多线蜗杆工艺要求

1.轴向或法向齿厚、齿形必须符合图样要求。

2.各线的齿厚、齿槽宽必须相应统一在规定的精度之内。

3.蜗杆径向圆跳动应在允许范围内。

四、多线蜗杆的车削工艺

在车削多线蜗杆过程中，不仅要保证多线蜗杆的尺寸精度和形状精度（每条螺纹的小径要相等，每条螺纹的牙型角也要相等），而且还要保证几条螺纹的相互位置精度（分线精度）。多线蜗杆各螺旋槽在轴向是等距分布的，在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。若螺纹分线出现误差，则会直接影响蜗杆与蜗轮的啮合精度，轻则增加不必要的磨损，降低使用寿命，重则造成无法安装，工件报废。由此可以看出，车削多线蜗杆时，主要是考虑分线方法和车削步骤协调。教材中讲：“根据多线螺纹和多线蜗杆在轴向和圆周上分布的特点，分线方法有轴向分线法和圆周分线法两种。”不管用哪一种分线方法，都可以获得准确的分线。但在实践操作中，如果没有正确的操作方法和操作经验，是难以保证分线精度的。有时会出现粗车时就造成分线误差大，工件报废的情况。因此，我们要注意怎样合理安排多线蜗杆的加工工艺以及在加工过程可能出现的问题。
车削多线蜗杆时，绝不可将一条螺旋槽车好后，再车另一个螺旋槽，而必须进行全部粗车，因为先车好一个螺旋糟后，再去粗、精车另一条螺旋糟，很难保证分线精度，从而造成工件报废。所以要先进行全部粗车。在粗车时，如何掌握住每条螺旋槽的相互位置呢？教材中对这个问题表述得不太清楚，说分线时，粗车第一条螺旋槽，记住中、小滑板的进刀刻度值，来作为车削第二条螺旋槽的依据。实际车削中，中滑板的刻度值较容易记住，因为车刀切入深度是多少，牙型高度是多少，给每条螺旋槽所留精车余量要保持一致，所以容易记住。小滑板的刻度值就不太容易记住，例如，车削轴向模数mx=4毫米的双线蜗杆，在粗车螺旋槽时，要反复多次左右移动小滑板进行车削。虽然按照教材中所讲，车削每条螺旋糟时车刀的左右移动量（借刀量）相等，一旦“赶刀”完毕，还要用斜进刀法或逐层切削法逐渐把螺旋糟深度车够。当把第一条螺旋槽粗车成以后，别说没记住原来小滑板刻度值，就是记住了，也没多大作用，因为车床的小拖手本身也有间隙，再者，粗车后的螺旋槽两侧面，粗糙度大，也不太规则，就是依据原来的小滑板刻度进行分线，也是比较困难的。根据以上操作可能出现的问题，在加工多线蜗杆要先安排好加工工艺。现在以车削线数n=3，模数mx=3为例。 源于：免费论文查重站www.618jyw.com