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1、如何進(jìn)行高效的多線蝸桿車削加工 摘要:多線蝸桿利用普通車床進(jìn)行加工的效率和質(zhì)量成了一個難題。本文針對多線蝸桿在加工過程中容易出現(xiàn)扎刀和分線精度難保證等問題進(jìn)行分析,提出了在刀具角度和加工工藝上進(jìn)行改進(jìn)的對策,并就如何在保證精度要求的前提下進(jìn)行快捷車削的技能與技巧進(jìn)行了闡述?! £P(guān)鍵詞:多線蝸桿;普通車床;分線精度;車刀角度蝸桿傳動是一種常用的機(jī)械傳動形式,廣泛用于軸線交叉的減速傳動中。在這種傳動形式中,蝸桿是主動件,所以蝸桿的制造精度直接影響傳動精度。下文就對多線蝸桿加工過程中所存在的問題進(jìn)行分析,并提出解決的措施,以提高加工質(zhì)
2、量和加工效率?! ∫?、加工多線蝸桿過程中所存在的問題 車削多線蝸桿是車削螺紋中較難的一個課題,在實際加工多線蝸桿的過程中容易出現(xiàn)以下幾個問題?! 。?)車削時,由于蝸桿齒形較深,切削力過大,導(dǎo)程大通常會出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象,影響表面粗糙度?! 。?)在車削過程中常被“多次循環(huán)分頭,依次逐面車削”所困擾。每次分頭用百分表也好,用塊規(guī)也好,都要費(fèi)很多功夫,并且車削過程須始終高度精力集中,才能及時發(fā)現(xiàn)誤差和故障。8 ?。?)在精車階段常出現(xiàn)各線齒厚和齒槽寬不一致,一時又難以找出哪個線余量多,哪個線余量少,即使找出又難以處理,因為變動齒厚又
3、牽扯齒槽寬度,齒厚雖有余量但齒槽寬卻沒余量,導(dǎo)致零件不合格?! 。?)傳統(tǒng)的車削方法生產(chǎn)效率較低,耗用工時多且工人勞動強(qiáng)度大,造成生產(chǎn)成本高。 因此,我們在加工過程要想方法提高加工的效率,并針對工件在加工時出現(xiàn)的弊病,采取各項相應(yīng)的工藝措施,如通過選擇適合的刀具材料、改進(jìn)角度及加工工藝設(shè)計等來提高加工速度?! 《?、蝸桿車刀選用材料和幾何角度 多線蝸桿車刀車削方法與切削梯形螺紋很相似,但蝸桿的齒深較深,車削時比梯形螺紋較為困難。螺紋車刀所用材料通常有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種,在實際應(yīng)用中高速鋼車刀低速車削螺紋較多。因為高速鋼車刀刃磨
4、方便,切削刃鋒利,韌性好,能承受較大的沖擊力,低速車削時可獲得較低的表面粗糙度值。蝸桿車刀采用水平裝刀法:即車刀兩側(cè)刀刃處于水平狀態(tài),車刀頭與蝸桿軸線等高。加工時為提高蝸桿的加工質(zhì)量,一般采用粗車、精車兩個階段。 1.蝸桿粗車所用的車刀幾何角度。 如圖1中:車刀齒形角2a=40030,刀頭寬度ef小于齒根寬,根椐經(jīng)驗大約小0.3~0.5mm,進(jìn)給方向的后角為a0=(30~50)+¢為蝸桿螺旋升角,背向進(jìn)給方向的后角為口a0=(30~50)-¢,徑向前角γ0==100~150;刀尖后角為60~80?! ?.精加工所用車刀的幾何角
5、度。8 精加工時采用水平裝刀法,在車削中由于螺旋升角的影響,車刀兩側(cè)刀刃前角受到影響,一側(cè)刀刃將變成負(fù)前角,后角也隨之發(fā)生變化,加工中影響切屑排出,影響加工精度和表面粗糙度,很容易產(chǎn)生振動和扎刀現(xiàn)象。若在半精車刀和精車刀兩刀刃上開著卷屑槽的話,第一,這對磨刀技能要求特別高;第二,由于車刀靠兩側(cè)刀刃精車兩側(cè)齒面,車刀的前端刀刃不能進(jìn)行切削,螺紋槽底無法加工。對模數(shù)不太大(3~5mm)的三線蝸桿,要在車刀前刀面上開斷屑槽非常困難。通過實際應(yīng)用,采用兩把精車刀車削的方法比較理想,即分車左側(cè)面車刀和車右側(cè)面車刀?! 。?)車削左側(cè)面車刀
6、。如圖2所示,車刀左側(cè)切削刃平直;刃傾角為00,刀刃前角為50~100;左側(cè)后角為(30~50)+¢,前刀面粗糙度值Ra小于0.8μm;刀尖半角為200(左側(cè)),刀尖角小于400;刀頭寬度略小于槽底寬度?! 。?)車削右側(cè)面車刀。如圖3所示,車刀右側(cè)切削刃平直;刃傾角為00,刀刃前角為100~150;右側(cè)后角為(30~50)-¢;前刀面粗糙度值Ra小于0.8μm;刀尖半角為200(右側(cè)),刀尖角小于400;刀頭寬度略小于槽底寬度?! ∪?、多線蝸桿工藝要求 1.軸向或法向齒厚、齒形必須符合圖樣要求?! ?.各線的齒厚、齒槽寬必須相
7、應(yīng)統(tǒng)一在規(guī)定的精度之內(nèi)。 3.蝸桿徑向圓跳動應(yīng)在允許范圍內(nèi)?! ∷?、多線蝸桿的車削工藝8 在車削多線蝸桿過程中,不僅要保證多線蝸桿的尺寸精度和形狀精度(每條螺紋的小徑要相等,每條螺紋的牙型角也要相等),而且還要保證幾條螺紋的相互位置精度(分線精度)。多線蝸桿各螺旋槽在軸向是等距分布的,在端面上螺旋線的起點是等角度分布的。若螺紋分線出現(xiàn)誤差,則會直接影響蝸桿與蝸輪的嚙合精度,輕則增加不必要的磨損,降低使用壽命,重則造成無法安裝,工件報廢。由此可以看出,車削多線蝸桿時,主要是考慮分線方法和車削步驟協(xié)調(diào)。教材中講:“根據(jù)多線螺紋和多
8、線蝸桿在軸向和圓周上分布的特點,分線方法有軸向分線法和圓周分線法兩種?!辈还苡媚囊环N分線方法,都可以獲得準(zhǔn)確的分線。但在實踐操作中,如果沒有正確的操作方法和操作經(jīng)驗,是難以保證分線精度的。有時會出現(xiàn)粗車時就造成分線誤差大,工件報廢的情況。因此,我們