多头蜗杆车削的实例分析

多头蜗杆如图3-59所示。

1.主要技术要求

此例蜗杆是大径为ϕ84_-0.046⁰mm、压力角为20°、轴向模数m_x=4的三头、右旋阿基米德螺旋线蜗杆；有2处几何公差要求与6处尺寸精度要求，还有一处公差等级为6g的普通螺纹，如图3-59所示。

2.工艺分析

1）粗车蜗杆时，由于导程大、齿形深、切削面积大，要求切削刚性好，故采用一夹一顶的装夹方式，增强工件刚性；粗车齿形时，采用法向安装法安装粗车刀，弥补导程角对车刀工作前、后角的影响，防止产生振动或造成“扎刀”现象。

2）精车齿形时，采用大前角、低转速等方法，正确选择车刀几何角度和切削用量；精车蜗杆时，车刀左、右切削刃组成的平面应与通过工件轴心线的水平面重合，须采用轴向安装法安装精车刀；精车时可利用百分表结合量块并移动小滑板进行多次循环分头，依次逐面车削；要选择几何精度和运动精度相对较高的车床加工。

3）由于工件导程较大，且是多头蜗杆，宜用齿厚卡尺测量蜗杆齿厚。

4）为保证切削顺利，齿面获得较高质量，粗、精车齿形应分别采用以冷却和润滑为主的切削液进行充分浇注。

3.参考加工方法与工序设计

加工步骤如下：

车端面及夹持位→调头，定总长，钻中心孔→粗、精车蜗杆齿形及各台阶→调头，粗、精车台阶，车普通螺纹→检验。

1）按表3-2计算蜗杆的数据，根据数据做好车削前的技术准备工作。

图3-59 多头蜗杆

表3-2 米制蜗杆各部分尺寸计算

2）车端面；车夹持位。

操作提示：

夹持位车成ϕ80mm×40mm，以台阶面作为轴向限位基准，防止切削力较大而使工件产生位移；当蜗杆模数、导程更大时，可采用单动卡盘装夹。

3）调头，车总长；钻中心孔B2。采用一夹一顶的方法粗车、半精车各尺寸，如图3-60所示。粗车蜗杆齿形及各台阶。

图3-60 蜗杆外圆的粗车

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粗车切削用量：v=6～18m/min，a_p=0.3～0.5mm。

采用冷却、润滑效果较好的10%硫化乳化液充分浇注。

蜗杆车削切削用量参考值见表3-3。蜗杆齿形车刀主要角度参考值见表3-4。

表3-3 蜗杆车削切削用量参考值

表3-4 蜗杆齿形车刀主要角度参考值

车削前检查、调整中小滑板镶条间隙，此时镶条可略调紧些。将小滑板摇至适当的位置，满足向前移动分头所需的行程要求，并对小滑板导轨与床身导轨的平行度进行找正，保证误差在0.02mm/100mm范围以内。

粗车各台阶，各部留1mm余量，半精车蜗杆，齿顶圆留0.1mm余量。

为防止粗车分头误差过大，可以先用刀尖划线，分别按序号把螺旋线划出来，如图3-61所示，车去应车部分，这样可减少分头的次数，提高功效。但切记，粗车时只能车到所划轨迹线的边缘，不得超越，否则精车余量不足。

图3-61 蜗杆螺旋线的划线方法

采用左、右切削法进行车削。粗车完第一条螺旋槽后，不需分线，可直接用小滑板对刀车第二、三条螺旋槽；车削过程中，以所划螺旋线边沿为基准，车至齿深尺寸。

4）精车蜗杆齿形及各台阶。精车齿形的方法如图3-62所示，先将精车车刀前切削刃触及齿形底面，将中滑板刻度调零，采用小滑板进给车削A面，车至所刻线的边缘（约0.1mm）；用百分表和量块轴向分线后，不动小滑板，而改用中滑板进给车削第二线的B面至零位；车完C面后摇小滑板在D面对刀，同法车好D、E、F面。在车D面时用游标齿厚卡尺测量控制齿厚在0.3mm左右，改一夹一顶为两端顶，循环分线，依次逐面精车齿厚至尺寸，精车齿顶圆及各台阶。用润滑效果较好的硫化切削油或植物油充分浇注进行润滑冷却。

5）采用一夹一顶粗、精车M24普通螺纹，用螺纹环规检验。

图3-62 蜗杆齿形车削分头方法

4.主要部位的检验

1）用游标齿厚卡尺测量蜗杆法向齿厚。

2）蜗杆齿顶圆径向圆跳动误差可用百分表在偏摆仪上检测，手缓慢转动蜗杆一周，百分表测头读数的最大变动量即为圆跳动误差。

3）检测阿基米德蜗杆齿形误差应在轴向截面上进行，用万能工具显微镜等仪器检测。