平面二次包絡(luò)蝸桿的加工分析

1、蝸桿（平面二次包絡(luò)蝸桿）的和蝸輪的加工 作者：蓬萊祥林工具有限公司，紀(jì)永君 一，蝸桿的加工 球面包絡(luò)蝸桿，又稱(chēng)二次平面包絡(luò)蝸桿，弧面包絡(luò)蝸桿，直廓環(huán)面蝸桿等等。 對(duì)于這種蝸桿的加工，主要的采用的原理是：刀具在一定的圓上按照一定的軌跡運(yùn)行，蝸 桿在繞自心的軸線旋轉(zhuǎn)，最后就加工成了一個(gè)成品的蝸桿。 講來(lái)十分的簡(jiǎn)單，但是，在實(shí)際的加工的工作中，由于由于其加工的特殊性，就十分容易 的出現(xiàn)兩大類(lèi)問(wèn)題： 1.檢測(cè)的問(wèn)題 2.加工的問(wèn)題 球面蝸桿的檢驗(yàn) 球面蝸桿的檢驗(yàn)，可以用專(zhuān)用的球面蝸桿檢查儀?；蛘邔?zhuān)用是工裝檢具。能方便的檢出齒 形誤差，周節(jié)誤差等等數(shù)據(jù)。 也可以使用樣板來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。但是，要求樣板的精度形

2、狀等等一系列的數(shù)據(jù)來(lái)支持。 球面蝸桿的加工問(wèn)題 球面蝸桿在加工的工作中，十分容易的出現(xiàn)如下問(wèn)題： 1 蝸桿的齒形的一邊厚，一邊薄 2 蝸桿的齒形兩邊厚，中間薄 3 蝸桿的齒形的兩邊薄，中間厚 其實(shí)，以上的三種情況的出現(xiàn)，都是不正確的，這三種情況的蝸桿與 蝸輪 都不能正確的嚙 合，有時(shí)為了蝸輪蝸桿能進(jìn)行基本 “咬合 ”。不得不研合，跑和，少者幾個(gè)小時(shí)，多著幾天， 等將蝸輪蝸桿跑合好后，蝸輪的響應(yīng)的齒厚已經(jīng)很薄了，并且，蝸桿的齒形與蝸輪的齒形 已經(jīng)不是原來(lái)設(shè)計(jì)的齒形了。 其實(shí)，這種跑合的代價(jià)是： 1 損傷了蝸輪的應(yīng)有齒厚。 2 蝸輪與蝸桿的齒形的失真。 3 齒形 的單邊嚙合，減少了蝸桿的承載能力近

3、百分之五十。 4 蝸輪的齒形根部分出現(xiàn)了臺(tái)階，在 安裝的時(shí)候的中心難對(duì)正確。 他們的具體的嚙合缺陷分析如下： a，第一種情況的出現(xiàn)，必然導(dǎo)致蝸桿的實(shí)際形成中心的不重合，在正常的嚙合中，只有靠 近理論齒厚的部分齒形進(jìn)行嚙合。蝸桿的嚙合位置偏向齒厚薄的一端，而齒厚后的一端就 必然在嚙合的齒形之外，至于能進(jìn)行嚙合的一端，也只限于齒厚合適的部分，齒厚薄的部 分，齒形的兩邊都不接觸，這時(shí)的蝸輪副的承載能力下降到n。n= 總承載能力 /參加嚙合齒 數(shù),并且，參加嚙合的齒形角有誤差。即一側(cè)有壓力角的接觸誤差，并且，蝸輪副的間隙很 快的就變大了。 b，第二種情況的出現(xiàn)， 蝸桿的兩邊的齒形在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的跑和后，

4、蝸桿的兩端的外側(cè)齒形接 觸，兩端的內(nèi)測(cè)齒形不接觸，中間的齒形也不接觸。并且，中間的齒形永遠(yuǎn)的不能接觸嚙 合！在工作中，蝸輪副的接觸齒厚很快下降，承載能力只能達(dá)到設(shè)計(jì)能力的百分之五十左 右。使用壽命也只能達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的百分之三十到百分之五十。 c，第三種情況的出現(xiàn)， 實(shí)際上也是蝸桿的左右齒形的形成圓心不一所致。這種情況的出現(xiàn)， 對(duì)于蝸桿的使用壽命和承載能力的影響，與前面的基本一致。 球面蝸桿的加工方法論 總的加工方法中，如果蝸桿的要求精度不太高，齒形的精度誤差在 0.02mm ，蝸桿齒面的 粗糙度 Ra0.4 的時(shí)候，可以直接用刀車(chē)制成品。如果齒面的粗糙度高于 Ra0. 4 ，則需要磨 齒。 其

5、實(shí)，不論是否需要進(jìn)行磨齒，其實(shí)際都是一樣的，只要能將蝸桿車(chē)削的部分高好了，其 他的都出于同一個(gè)原理的，車(chē)削齒形部分是關(guān)鍵。 這就是說(shuō)，能車(chē)好球面蝸桿的螺紋部分，就能磨好球面蝸桿的螺紋部分。 不過(guò)，一定要主意，在車(chē)削螺紋的過(guò)程中，一定要掌握好質(zhì)量和精度，千萬(wàn)不要出現(xiàn)上面 的三種狀況。過(guò)去，有很多的操作者，或者技術(shù)人員都認(rèn)為，球面蝸桿加工的成品，就應(yīng) 該是中間的齒厚是標(biāo)準(zhǔn)的齒厚，兩端的齒厚應(yīng)該是薄的，如上面的的三種情況。事實(shí)上這 是不對(duì)的，正常的球面蝸桿，所有的齒厚都是統(tǒng)一的，不會(huì)出現(xiàn)不一致的情況。否則，這 個(gè)蝸桿就不是合格的蝸桿。 因此，好多的工程技術(shù)人員都講，球面蝸輪副不好配合，需要同一家工廠

6、統(tǒng)一加工才行。 在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中，我們得到的結(jié)論，與此相反，只要將蝸桿按照我公司提供的方法加 工和檢測(cè)，就一定能夠與我公司提供的蝸輪滾刀所加工的蝸輪配合，不用互相對(duì)研跑合， 并且，蝸輪蝸桿可以隨便互換，配合間隙小，接觸面積大，可以通過(guò)涂色檢測(cè)發(fā)覺(jué)，在不 研合直接裝配的情況下，整個(gè)渦輪蝸桿的接觸面積達(dá)到百分之八十五以上，甚至可以達(dá)到 百分之九十。 在蝸桿的加工過(guò)程中，質(zhì)量的控制是十分重要的。這個(gè)過(guò)程主要是通過(guò)相應(yīng)的樣板來(lái)測(cè)量 其工序誤差的，這樣，工人能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)作出調(diào)整及時(shí)的糾正。（車(chē)削過(guò)程中 的調(diào)整方法，檢測(cè)方法，檢測(cè)樣板，調(diào)整方法，檢測(cè)儀器都可由本公司提供）。 球面蝸輪的生產(chǎn)加工

7、 這里主要講的是蝸輪的制齒工藝?，F(xiàn)在比較流行的工藝有兩種。A。使用二次平面包絡(luò)蝸 輪滾刀滾齒。 B 。使用相應(yīng)的飛刀加工蝸輪輪齒 眾所周知，蝸輪副的壽命，承載能力，噪音，發(fā)熱等等問(wèn)題，均來(lái)自蝸輪副的運(yùn)行情況。 而蝸輪副的運(yùn)行的好壞，由主要的取決于蝸輪蝸桿的各自的自身精度。除了上面列舉的蝸 桿的精度外，就是蝸輪自身的精度 蝸輪的輪齒精度，恒等于刀具的精度。 A 。刀具，從蝸輪的飛刀講起。飛刀，單刀也。有兩種使用方式： 1，在滾齒機(jī)上，像滾蝸輪一樣滾齒，但是需要帶有軸向走刀的刀架才行。 2，在銑床上，使用分度頭分度分度加工。 A ） 由于二次平面包絡(luò)蝸桿的特殊嚙合性，第一種的飛刀加工出的蝸輪的精度

8、比較好， 這是從車(chē)削原理上來(lái)說(shuō)的，但是有下面的幾種缺憾。 （一）， 滾齒的效率極低， 每個(gè)刀齒需要軸向運(yùn)行的飛刀重回到第一個(gè)刀齒的開(kāi)始的位置， 然后在切下一個(gè)輪齒。 （二）正是由于這種蝸輪副的特殊性。不容易保證蝸輪輪齒的齒形角的誤差和位置。換一 句話(huà)說(shuō)，這種刀具加工的 齒輪 的分度精度有保證，但是其齒形的壓力角不容易保證誤差， 也不好進(jìn)行測(cè)量齒輪輪齒的齒形角誤差。 （三）需要帶有軸向走刀的滾齒機(jī)，現(xiàn)在的這種滾齒機(jī)尚未普及，給使用帶來(lái)了一定的困 難。 （四）正是由于的二項(xiàng)的誤差所致，蝸輪副可能導(dǎo)致對(duì)角嚙合，因此，蝸輪副的承載能力 有所下降，只能達(dá)到設(shè)計(jì)精度的百分之七十左右。并且，蝸輪副的組裝精度

9、差，位置不好， 嚙合的間隙大等等因素的出現(xiàn)， 相應(yīng)的渦輪副的壽命只能達(dá)到設(shè)計(jì)壽命的百分之七十左右。 需要與配套的蝸桿跑合后才能使用。蝸輪蝸桿不能互換使用。 （B）使用銑床加工出的蝸輪，有如下優(yōu)點(diǎn)： （一），節(jié)約刀具的費(fèi)用。 （二）不用專(zhuān)用的設(shè)備。 其缺點(diǎn)是不言而喻的： （一）蝸輪輪齒的分度誤差很大。 （二）蝸輪齒形角的精度無(wú)法保證。 （三）蝸輪輪齒的螺旋角誤差太大。 綜上所述，這種蝸輪副的承載能力一般的是設(shè)計(jì)能力的百分之四十到百分之五十。由于等 分的精度太差，蝸輪副的使用壽命為設(shè)計(jì)能力的百分之五十五，噪音曾大，安裝的位置度 不能保證，嚙合間隙無(wú)法保證，需要與蝸桿跑和才能使用。渦輪蝸桿不能互換等等。 B. 使用平面二次包絡(luò)蝸輪滾刀加工蝸輪。 使用的方法與加工普通蝸輪的調(diào)整機(jī)床一樣， 可 以按照刀具的使用說(shuō)明書(shū)的指導(dǎo)，十分方便的加工出標(biāo)準(zhǔn)蝸輪來(lái)，蝸輪容易測(cè)定（ 刀具生產(chǎn) 廠提供在線的檢測(cè)樣板和測(cè)試方法 ），蝸輪的分度精度好精度，齒形角的精度有保證，加工 效率與一般的蝸輪加工基本一致。與蝸