量化、數(shù)據(jù)蝸桿車削法

金光輝

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110045）

工程技術(shù)

量化、數(shù)據(jù)蝸桿車削法

金光輝

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽110045）

探討了蝸桿車削的具體方法，研究分析了蝸桿的粗加工方法及步驟、蝸桿的精加工步驟。

量化；數(shù)據(jù)；蝸桿

引言

蝸桿同三角螺紋比較，其牙形較深且螺距較大。正是這一原因，在加工蝸桿時(shí)需要橫向和縱向兩個(gè)方向分別進(jìn)刀，以避免刀尖的三面下屑?？墒菣M向和縱向進(jìn)刀的具體數(shù)據(jù)，從書中找不到詳細(xì)的介紹，這就使操作者在加工蝸桿時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)扎刀、撅工件、工件尺寸超差的情況。本文論述就是為了闡釋量化、數(shù)據(jù)蝸桿車削的方法。

1 蝸桿車削的具體方法

現(xiàn)就蝸桿車削的具體方法敘述如下[1]。

如圖1所示，這是“兩頭蝸桿”的一個(gè)典型工件，這個(gè)工件是在考核高級車工時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的試題。

圖1 蝸桿加工示意圖（單位：mm）

根據(jù)圖紙已知條件，先計(jì)算出在加工過程需要的相關(guān)數(shù)據(jù)。由圖1得知雙頭蝸桿模數(shù)為4，通過蝸桿各部計(jì)算公式計(jì)算出各部分尺寸如下：

周節(jié)=mπ=4×3.14=12.56mm（用于計(jì)算齒頂槽寬）；導(dǎo)程=nmπ=2×4×3.14=25.12mm（用于計(jì)算螺旋升角）；齒深=2.2m=2.2×4=8.8mm（用于確定刀尖的長度）；齒根槽寬=0.697m=0.697×4=2.79mm（用于確定刀尖寬度，刀尖寬度小于齒根槽寬）；齒頂寬=0.843m=0.843×4=3.372mm（用于計(jì)算齒頂槽寬，以確定縱向趕刀數(shù)值）；齒頂槽寬=周節(jié)-齒頂寬=12.56-3.37=9.20mm（用于計(jì)算縱向走刀次數(shù)趕刀寬度）。

圖2所示，這里根據(jù)周節(jié)、齒頂寬計(jì)算出齒頂槽寬9.20mm，圖2中8.46mm（9.20-0.37×2=8.46mm）為第一層縱向趕刀寬度。齒根槽寬減去精加工余量2.79-0.49=2.30mm用于確定車刀的刀尖寬度。當(dāng)車刀加工到齒形根部時(shí)，要考慮車刀兩側(cè)面同齒形兩側(cè)面應(yīng)留有間隙，以免加工過程出現(xiàn)夾刀現(xiàn)象，所以刀尖寬度應(yīng)取1.50～1.80 mm。根據(jù)單面牙深8.80 mm確定車刀的刀尖長度應(yīng)大于或等于8.80mm。確定刀尖每次橫向進(jìn)刀1.00mm后，就可以確定車刀縱向趕刀次數(shù)，最大趕刀寬度應(yīng)小于刀尖寬度，這里確定刀尖寬度為1.50mm。橫向進(jìn)刀從第2層起每次橫向進(jìn)刀1.00mm時(shí)，小托板起頭和收尾刻度應(yīng)縮減7.3格即0.365mm。圖2中A和B兩點(diǎn)間的縱向距離0.365mm就是縮減量，0.365mm可用計(jì)算機(jī)CAD軟件直接測出也可以用數(shù)學(xué)三角函數(shù)計(jì)算得出，小托板每層的具體縮減格見表1（表中的數(shù)值均指格數(shù)，以便于加工過程讀數(shù)）。粗加工時(shí)，蝸桿牙形兩個(gè)側(cè)面留出精加工余量見表1。根據(jù)圖3中已經(jīng)給出螺紋升角確定車刀的主后角大于或等于10°18′。粗加工時(shí)車刀的刀尖角小于40°，這里我取39°30′，精加工刀尖角度磨成40°刀尖角可以有正負(fù)偏差5′誤差，見圖3圖所示。

圖2 蝸桿牙型尺寸及分層加工示意圖（單位：mm）

圖3 蝸桿粗、精加工車刀幾何角度

表1 車削蝸桿橫向和縱向進(jìn)刀方法

2 蝸桿的粗加工方法及步驟

1）對刀后，首先將工件和車刀對刀，對刀后將大托板、中托板、小托板刻度對零并鎖緊。中托板橫向進(jìn)給1.00 mm試切一刀，檢驗(yàn)選擇的車床參數(shù)是否正確。2）按“表1”開始分層車削蝸桿。為精加工留出0.50mm左右的加工余量，我這里確定首層小托板的刻度值到130格，其他各層小托板趕刀格數(shù)見表1，每一層趕刀的刀數(shù)是可以變化的，但是總的原則不變，即在橫向進(jìn)給數(shù)值不變時(shí)，小托板在每一層兩邊的縮減數(shù)值不變，小托板每次縱向趕刀數(shù)值要小于刀寬。如果我們將蝸桿加工的單面吃刀深度調(diào)整刀0.05 mm那么小托板就要縮減進(jìn)3.6格既0.18mm，也就是說我們的小托板起頭和收尾的刻度數(shù)值是隨著橫向進(jìn)刀深度的變化而變化。3）當(dāng)蝸桿第一頭車削結(jié)束后，將小托板旋轉(zhuǎn)到第一刀試切的位置，觀看小托板的刻度是否是開始的0刻度位置，確認(rèn)無誤后，旋轉(zhuǎn)小托板251格，12.54mm即一個(gè)周節(jié)的長度，然后將小托板刻度重新對零，最后用同樣的方法加工第二頭[2]。

3 蝸桿的精加工步驟

1）安裝精加工車刀，將車床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整到每分鐘10轉(zhuǎn)，然后在縱向進(jìn)給時(shí)慢慢調(diào)整小托板和中托板，將刀尖調(diào)整到的根部及牙形的一側(cè)面，然后開始按“表1”的齒根數(shù)值寬度精加工蝸桿。2）縱向進(jìn)給時(shí)建議前0.20 mm小托板按0.05 mm進(jìn)給，剩余余量每一小格分二到三次進(jìn)給。橫向進(jìn)給到牙形深度8.80mm。3）第一線的一個(gè)面加工結(jié)束后，加工另一個(gè)線同側(cè)面。4）加工另一側(cè)面快到尺寸時(shí)，建議余量在0.20mm時(shí)要用齒輪卡尺檢測。為了提高表面光潔度建議精加工時(shí)停用冷卻液而改用潤滑油。

論文表格是論文的重點(diǎn)，它的作用有以下幾點(diǎn)。

1）完善了蝸桿分層車削的具體數(shù)值。解決了操作者在加工蝸桿時(shí)，容易出現(xiàn)的刀尖三面下屑問題，粗加工時(shí)不能較準(zhǔn)確的留出精加工余量等問題，提高了加工速度。2）操作者消除了進(jìn)刀的恐懼心里。有了這個(gè)表格操作者進(jìn)刀時(shí)，從”大概”做到心中有數(shù)，加工過程胸有成竹。3）操作者在加工過程可能經(jīng)常出現(xiàn)中拖板多進(jìn)給一圈的現(xiàn)象，我建議在床身上靠近中拖板的附近放置一塊刀墊，每橫向進(jìn)刀一次移動(dòng)一次刀墊。

4 結(jié)語

以上是蝸桿粗加工和精加工的具體方法和步驟。梯形螺紋加工方法同蝸桿基本相同。區(qū)別是兩者牙行角不同，梯形螺紋牙形角是30°而蝸桿牙形角是40°。所以，梯形螺紋小托板的縮減格數(shù)是3格即0.15 mm。加工梯形螺紋時(shí)小托板的縱向趕刀要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蝸桿。不論是加工梯形螺紋還是加工蝸桿，如果我們改變橫向吃刀深度就要改變小托板刻度縮減數(shù)值。在文章里提到的中托板和小托板刻度均指每格刻度值是0.05mm的車床。分層的具體數(shù)值不是固定不變的，根據(jù)使用的刀具種類、車床的剛性、工件的剛性等綜合因素來定。

[1]劉大恩,馬躍勛,萬光亞.車床快速強(qiáng)力車削蝸桿操作法[J].科技信息,2011(30):388.

[2]段斌.強(qiáng)力車削蝸桿[J].職業(yè),2009(26):172.

（編輯：劉楠）

Quantization and Data Worm Turning M ethod

Jin Guanghui
(Shenyang Polytechnic College,Shenyang Liaoning 110045)

This paper discusses the specificmethods ofworm turning,analyzes the roughmachiningmethods and steps of the worm and the finishing steps of theworm.

quantization;data;worm

TG51

A

2095-0748(2016)16-0031-03

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.16.13

2016-07-11

遼寧省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)課題：高職院校電類及相關(guān)專業(yè)工匠型人才培養(yǎng)模式的研究（課題批準(zhǔn)號：J G16E B204）。

金光輝（1963—），男，平安北道人，大專，畢業(yè)于沈陽市機(jī)械工業(yè)職工大學(xué)，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：機(jī)電一體化。