如何优化螺旋槽筒的铣削加工？

“螺旋槽筒”零件材料为1Cr18Ni9Ti，外圆上有螺旋槽（图2-53），槽宽3mm，深1.5mm，螺纹升角为30°，圆周上有36条螺旋槽。在螺牙上有槽，宽2mm，深0.1^+0.02₀mm。

图2-53 螺旋槽筒

1.加工难点

1）零件加工易变形 螺旋筒壁厚只有2.5mm，螺旋槽铣后最薄处只有1mm，刚性差，受夹紧力和切削力极易产生变形。

2）刀具寿命短，切削时产生振动，加工表面粗糙度值大。

2.工件的装夹与安装

在螺旋槽筒的内孔用一个液性塑料心轴，心轴外圆做成ϕ14⁰_-0.05mm，装入螺旋筒内孔中后胀紧，左端用螺母锁紧，将螺旋筒固定，装到分度头用卡盘中，夹紧右端ϕ150mm外圆的加长部分，左端用顶尖支撑。采用液性塑料心轴，消除定位间隙，定位精度高，可以提高螺旋槽筒的刚性，消除切削时产生振动和变形，而且装卸方便。

3.制订合理的加工工艺

（1）工艺流程 粗车→时效（除应力）→半精车→精车内圆→精车外圆→铣槽宽3mm×1.5mm螺旋槽→铣2mm×0.1mm螺旋槽。

（2）车加工工序 用卡盘夹ϕ150mm外圆，切削速度v_c=100m/min，转速n=220r/min，每转进给量f_r=0.12mm/r；粗车内外圆，各留5mm余量，加长部分内孔车成ϕ130mm，人工失效除应力。半精车和精车内孔至ϕ140^+0.05₀mm，装上液性塑料心轴，精车外圆ϕ145⁰_-0.1mm，车加工时要加乳化液进行充分冷却（精车切削速度v_c=120m/min，每转进给量f_r=0.05mm/r）。

4.铣螺旋槽

（1）采用整体硬质合金立铣刀 材料YW2，铣3mm×1.5mm槽，用铣刀ϕ3mm×2齿（直刀柄ϕ8mm），铣2mm×0.1mm槽，使用ϕ2mm×2齿立铣刀，螺旋角β=45°。

（2）切削用量 切削速度v_c=60m/min，铣刀转速n=6300r/min，每齿进给量f_z=0.03mm/z，进给速度v_f=370mm/min，每次吃刀量0.5mm。

（3）螺旋导程P_hP_h=πDtanβ=3.14×145mm×tan30°=262.86mm。

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图2-54 传动系统图

（4）交换齿轮计算 使用F11125型分度头，根据凸轮转一圈，升程为一个导程，即工作台移动一个导程距离，相应的工作台应转L/P圈。根据分度头与工作台丝杠之间的传动关系（图2-54），可列出下式

式中 n₁——凸轮的转数；

n₂——丝杠的转数；

P——丝杠螺距（P=6mm）；

P_h——螺旋槽导程（mm）；

z₁=z₂=z₃=z₄=1；

K₁=1；

K₂=40。

交换齿轮：

（5）铣削方法 先用ϕ2mm立铣刀铣36个2mm×0.1mm螺旋槽，每铣一次分度手柄应转过圈。铣3mm×1.5mm的槽时，先粗铣，用ϕ2.8mm×2齿立铣刀，为减小切削力，防止变形，粗铣每次吃刀量0.5mm，吃刀量分三次铣到全深。同时采用间隔对称铣削法，即第一个槽铣后铣第18槽，然后铣第27槽、第9槽等，将36个螺旋槽铣出0.5mm深，再上刀0.5mm（2次），将36个槽铣到全深。精铣用ϕ3mm×2齿立铣刀，吃刀量为1.5mm，防止有接刀痕。精铣精铣后拆下心轴，用车床将加长部分切下。

铣槽全过程要使用乳化液进行充分的冷却，防止切削热引起的工件变形。