普通車床加工蝸桿的車削技巧分析

1、    普通車床加工蝸桿的車削技巧分析    【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)在加工設(shè)備中的不斷應(yīng)用，數(shù)控車削工藝逐漸成為主流，其操作相對(duì)簡便，效率高、速度快、節(jié)省人力物力，但之所以沒有完全取代普通車床，其主要原因在于數(shù)控機(jī)床依賴技術(shù)導(dǎo)致的不可預(yù)見性，特別是一些個(gè)性化需要精車的操作，普通車床的優(yōu)勢是無法替代的。本文中筆者選擇蝸桿作為普通車床車削技巧分析對(duì)象，在探討保證蝸桿質(zhì)量的同時(shí)，提高車削速度和技術(shù)的方法?！娟P(guān)鍵詞】普通車床；車削蝸桿；技巧分析；車削加工蝸桿是一種重要的機(jī)械零部件，從外觀上來說齒形和梯形螺紋很像，其線數(shù)越多、模數(shù)越大，車削難度較大，對(duì)機(jī)床以及工人

2、的操作技術(shù)都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。由于切削的過程中難以把握精確度，同時(shí)對(duì)道具、切削用量等也有適應(yīng)性要求，選擇不當(dāng)容易導(dǎo)致扎刀的現(xiàn)象，因此采取普通車床加工蝸桿在我國一直存在產(chǎn)量低、難度大的認(rèn)識(shí)。筆者結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)較大模數(shù)蝸桿以及多線蝸桿的車削技巧展開研究，并進(jìn)一步探討提高操作效率的方式。一、車削蝸桿的主要技術(shù)難點(diǎn)盡管車床加工技術(shù)在不斷的發(fā)展，并配合計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等，在工具、設(shè)備和工藝上得到了很大提升，但一些特殊產(chǎn)品的加工依然需要大量人工操作，蝸桿就是如此。在車削蝸桿加工的過程中，實(shí)踐證明不可能完全依賴數(shù)控技術(shù)，例如在螺旋生角方面，在進(jìn)行車刀操作時(shí)其前后角與靜止時(shí)前后腳之間容易產(chǎn)生較大

3、的誤差；總體上分析，主要存在的技術(shù)難點(diǎn)有以下兩個(gè)方面。一方面，螺旋升角都會(huì)車刀側(cè)刃后角會(huì)產(chǎn)生精度變化影響。在利用該機(jī)床展開車削蝸桿加工的過程中，材料與刀具應(yīng)該在基面位置處于穩(wěn)定狀態(tài)，但由于蝸桿存在螺旋上升的加工需求，那么左右切削的過程中基面與平面的夾角會(huì)發(fā)生略微變化，當(dāng)相對(duì)靜止的狀態(tài)被打破之后，誤差也就隨之出現(xiàn)。另一方面，車削蝸桿過程中容易出現(xiàn)螺旋升角現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致基面位置呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)性變化，造成靜止前角和車刀兩側(cè)前角的角度發(fā)生變化。二、普通車床車削蝸桿工藝技巧分析很大程度上說，普通車床上進(jìn)行車削蝸桿的工藝是依賴人工操作技術(shù)水平的，但在車床的要求上也不容忽視，其必須具有較強(qiáng)的剛度以應(yīng)對(duì)蝸桿的特殊工

4、藝要求。普通車床的操作主要依賴人工控制，在車削蝸桿過程中主要的實(shí)現(xiàn)工具是刀具，因此也應(yīng)該具有一定的強(qiáng)度，這樣才能有效地處理特殊質(zhì)地的材料。同時(shí)，蝸桿牙齒相對(duì)于普通的螺紋加工工藝而言存在較大難度，深度較大、標(biāo)準(zhǔn)要求高，甚至需要反復(fù)的車削才能夠滿足要求。實(shí)際上，“剛性”的要求不僅針對(duì)刀具，對(duì)于工件而言同樣如此，剛度越大在車削處理中的難度也就越大，基于穩(wěn)定性的需求，可以采取一端夾一端的方式安裝工件，使用三爪自定心卡盤進(jìn)行加固。在基礎(chǔ)上，再對(duì)刀具的間歇、距離等進(jìn)行調(diào)整，依次降低螺旋升角隊(duì)車刀角度的誤差影響。通過實(shí)踐可知，蝸桿加工的過程中其切削難度與深度成正比關(guān)系，深度越大、難度越高，如果在這一基礎(chǔ)上要

5、求提高切削速度，那么切削空間就容易被殘留的碎屑充滿，在這種情況下切削力發(fā)生較大變化就容易出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象；結(jié)合筆者的經(jīng)驗(yàn)來說，可以通過分層切削法來規(guī)避這一問題；舉例說明，針對(duì)一個(gè)mx=3mm模數(shù)的三頭蝸桿加工，由于蝸桿牙型的高度達(dá)到了6.6 mm，故可將其分為四層來進(jìn)行加工，第一層深度為2-3mm；第二層的深度則為1.52mm，第三層則深度則控制在0.51mm，第四層為0.5-0.8mm這種分層切削的方法意味著嚴(yán)格地控制切削深度，但對(duì)操作者技術(shù)能力要求很高。如果操作不夠熟練，那么必然會(huì)導(dǎo)致精確度大打折扣，甚至完全損壞蝸桿產(chǎn)品。三、普通車床多線蝸桿車削技巧分析所謂“多線蝸桿車削”是指對(duì)車削步驟和

6、分線處理和協(xié)調(diào)的方法，實(shí)踐證明，可以大大降低操作難度、提高工作效率。根據(jù)分層切削法作為基礎(chǔ)，按照不同深度可劃分為粗車、半精車和精車三大環(huán)節(jié)來進(jìn)行加工；相關(guān)技巧分析如下：第一，粗車。在這一過程中要杜絕連續(xù)開展螺旋槽擰轉(zhuǎn)擰緊，如擰緊一個(gè)螺旋槽車后再進(jìn)行另一個(gè)螺旋槽的擰轉(zhuǎn)。之所以要杜絕這一現(xiàn)象，是因?yàn)橄葘⒁粋€(gè)螺旋槽擰緊，然后再通過粗、精車去擰緊另一條螺旋槽，這非常容易導(dǎo)致分線精度受到影響，致使工件因此報(bào)廢，故在粗車時(shí)，必須保證全部粗車。第二，粗車完成之后并不能直接展開精車，對(duì)于初步形成的工件要進(jìn)行必要的“預(yù)處理”，即“半精車”操作。這一過程中，可以利用直進(jìn)法、左右切削法等展開，對(duì)粗車已經(jīng)形成的工件形

7、態(tài)進(jìn)一步完善，但深度不可過大，例如，可以為半精車預(yù)留0.3mm的余量（即槽底和牙齒兩側(cè)的空間），循環(huán)操作，直到兩側(cè)的余量趨于一致，而這一過程也是滿足精車前精度需求的依據(jù)。除此之外，半精車處理完成之后，基本上不存在大幅度的精度提升可能，所要做的工作應(yīng)該集中在加工余量的定量劃分上，這時(shí)候可以采取直進(jìn)法、斜進(jìn)法、左右給進(jìn)法等進(jìn)一步開展精車操作。第三，針對(duì)多線蝸桿展開精車操作，可以選擇一個(gè)側(cè)面展開，選擇依據(jù)是通過牙型測量、以牙齒頂部寬度最小的為佳，然后在結(jié)合測量確定螺旋槽的相對(duì)寬度，進(jìn)行有效的精度移動(dòng)。相互要注意的是，所確定的牙型側(cè)面還要積極考慮粗糙度的情況，如果粗造度不滿足精車標(biāo)準(zhǔn)，可以再一次展開周節(jié)精確移動(dòng)，避免出現(xiàn)余量不足的現(xiàn)象?？傮w而言，隨著科學(xué)技術(shù)不