雙頭阿基米德蝸桿的車(chē)削工藝

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1、多頭阿基米德蝸桿的車(chē)削工藝摘要本文通過(guò)對(duì)雙頭阿基米德(ZA)蝸桿的加工難點(diǎn)的分析、制定出其車(chē)削工藝、精度的檢測(cè)方法、質(zhì)量分析等相關(guān)內(nèi)容的介紹，蝸桿的車(chē)削屬于車(chē)削加工中比較困難的問(wèn)題，主要由于其切深大，切削抗力較大，導(dǎo)程大使得車(chē)削中加工精度及表面質(zhì)量不易控制，本文試進(jìn)行上述問(wèn)題的具體分析。關(guān)鍵詞：雙頭蝸桿加工質(zhì)量分析檢測(cè)正文：蝸桿、蝸輪組成的蝸桿副，常用于減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，以傳遞兩軸在空間成90°交錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，蝸桿的齒形角（α）是在通過(guò)蝸桿軸線的平面內(nèi)，軸線垂直面與齒側(cè)之間的夾角。蝸桿一般可分為米制蝸

2、桿（α＝20°）和英制蝸桿（α＝14.5°）兩種。按齒形分又可分為軸向直廓蝸和法向直廓蝸桿。通常軸向直廓蝸桿應(yīng)用較多，即阿基米德蝸桿。如圖1-1所示為雙頭阿基米德（ZA）蝸桿。圖1-1雙頭阿基米德蝸桿10一、雙頭阿基米德（ZA）蝸桿的圖紙分析及加工難點(diǎn)（一）雙頭阿基米德(ZA)蝸桿基本要素及尺寸計(jì)算1.圖1-1基本要素尺寸的計(jì)算如下軸向模數(shù)3mm頭數(shù)z12分度圓直徑50mm齒形角=20°軸向齒距=π=3x3.14mm=9.425mm導(dǎo)程=z=2x9.425mm=18.85mm導(dǎo)程角tan==7.

3、64°齒頂高==3mm齒根高=1.2=1.2x3mm=3.6mm全齒高h(yuǎn)h=2.2=2.2x3mm=6.6mm齒頂圓直徑=+2=50+2x3mm=56mm軸向齒厚==4.7125mm法向齒厚==4.713Xcos7.64°=4.67mmn=Sxcosr=4.67mm齒根圓直徑=-2.4=50-2.4x3mm=35.2mm軸向齒頂寬=0.843=0.843x3mm=2.529mm軸向齒根槽寬=0.697=0.697x3mm=2.091mm2．車(chē)削加工中存在的技術(shù)難點(diǎn)如下①

4、徑向切削力大，導(dǎo)致蝸桿易

5、發(fā)生變形②由于車(chē)削中振動(dòng)較大，導(dǎo)致加工表面質(zhì)量不易控制③ZA蝸桿較梯形螺紋模數(shù)和導(dǎo)程都大，導(dǎo)程角增大，車(chē)刀剛性降低，刃磨難度加大④總切削深度大比較大，吃刀深，走刀快，切削余量大，切削抗力更大。這就導(dǎo)致了ZA蝸桿的車(chē)削難度加大。10⑤分線精度的控制。由于多線蝸桿分線精度要求較高，加工中很容易導(dǎo)致齒厚超差二、雙頭阿基米德ZA蝸桿的車(chē)削加工針對(duì)加工中存在的技術(shù)難點(diǎn)，車(chē)削時(shí)應(yīng)從下面幾方面進(jìn)行著手解決，從而巧妙地處理了工藝難點(diǎn)，使得車(chē)削順利進(jìn)行。即裝夾方式的選擇、刀具幾何參數(shù)結(jié)構(gòu)的選擇及裝刀方法，來(lái)保證車(chē)

6、削中的加工剛性，減少切削力及振動(dòng)對(duì)車(chē)削的影響；而加工階段的劃分、分線及分層（左右趕刀法）的應(yīng)用，和車(chē)削加工中應(yīng)注意的問(wèn)題，使車(chē)削時(shí)的精度得到有效保證。（一）裝夾方式的選擇車(chē)削模數(shù)>5mm的較大蝸桿時(shí)，應(yīng)采用四爪單動(dòng)卡盤(pán)與尾座頂尖裝夾，使之裝夾牢固可靠。工件軸向應(yīng)采用限位臺(tái)階或限位支撐定位，以防蝸桿在車(chē)削中發(fā)生軸向躥動(dòng)；圖1-1雙頭ZA蝸桿在車(chē)削時(shí)，因切削抗力較大，車(chē)削剛性不足，應(yīng)采用一夾一頂方式裝夾。（二）刀具幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)及裝刀方法的選用1.刀具結(jié)構(gòu)的選擇及材料的選擇蝸桿車(chē)刀與梯形螺紋車(chē)刀相似

7、，但蝸桿車(chē)刀兩側(cè)切削刃之間的夾角應(yīng)磨成兩倍齒形角。蝸桿車(chē)刀一般選用高速鋼材料車(chē)刀，在刃磨時(shí)，其縱進(jìn)給方向一側(cè)的后角必須相應(yīng)加上導(dǎo)程角。由于蝸桿的導(dǎo)程角較大，車(chē)削時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的困難，為此常采用可按導(dǎo)程調(diào)節(jié)的刀柄(圖1-2)進(jìn)行車(chē)削、由于具有彈性，不易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。圖1-2可調(diào)節(jié)刀柄2.蝸桿粗精車(chē)刀的幾何參數(shù)如圖所示①蝸桿粗車(chē)刀(見(jiàn)圖1-3)為給精車(chē)留有加工余量，刀頭寬度w10應(yīng)小于齒根槽寬；車(chē)刀左右兩側(cè)切削刃之間的夾角要小于兩倍齒形角；縱向前角=10°～15°；=6°～8°；左后角=(3°～5°)

8、+；右后角=(3°～5°)-；圖1-3蝸桿粗車(chē)刀②蝸桿精車(chē)刀(見(jiàn)圖1-4)精車(chē)刀的要求是：切削刃直線度好，刀面光潔。車(chē)刀左右兩側(cè)切削刃之間的夾角要等于兩倍齒形角。磨較大前角=15°～20°的卷屑槽；圖1-4蝸桿精車(chē)刀3.裝刀方法的選用蝸桿的齒形分軸向直廓和法向直廓兩種，在裝夾蝸桿車(chē)刀時(shí)，必須根據(jù)不同的齒形采用不同的裝刀方法。垂直裝刀法。在粗車(chē)雙頭(ZA)蝸桿時(shí)，為使切削順利，常采用垂直裝刀法，刀頭應(yīng)傾斜裝夾，裝刀時(shí)，必須使車(chē)刀兩側(cè)面刀刃組成的平面與蝸桿齒面垂直；水平裝刀法。10精車(chē)雙頭(ZA)蝸

9、桿時(shí)，為了保持牙形正確，裝刀時(shí)，將車(chē)刀的兩側(cè)刀刃組成平面放在水平位置上，并且與蝸桿軸線在同一水平面內(nèi)；車(chē)削模數(shù)m<5mm的蝸桿，蝸桿車(chē)刀可用對(duì)刀樣板找正裝夾；車(chē)模數(shù)>5mm的蝸桿時(shí)，蝸桿車(chē)刀通常萬(wàn)能角度尺來(lái)找正裝夾，方法如下找正裝夾蝸桿車(chē)刀的方法是:將萬(wàn)能角度尺的一邊靠住工件外圓，觀察萬(wàn)能角度尺另一邊與車(chē)刀刃口的間隙，如有偏差，可松開(kāi)壓緊螺釘，重新調(diào)整刀尖角的位置，使車(chē)刀裝正，以保證齒形的正確。由于現(xiàn)有生產(chǎn)條件的限制，蝸桿在車(chē)削時(shí)粗精車(chē)過(guò)程中都采用水平裝刀法，進(jìn)行刀具的安裝，同時(shí)安裝過(guò)程中應(yīng)使用