螺桿軸數(shù)控加工工裝改進(jìn)研究

包玉花，張巨文

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

螺桿軸是很多機(jī)械的重要零件，其加工質(zhì)量將直接影響機(jī)械的使用壽命和產(chǎn)品功能。在螺桿軸的數(shù)控加工中，如何保證螺槽段的尺寸精度和表面粗糙度，是螺桿軸數(shù)控加工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和難點所在。本文則針對螺桿軸的數(shù)控加工進(jìn)行了加工方案的改進(jìn)研究。針對螺桿軸的數(shù)控加工的兩種加工方案進(jìn)行了對比分析，得出了優(yōu)化加工方案的改進(jìn)分析結(jié)果，并對螺桿軸數(shù)控加工涉及的國內(nèi)外刀具、數(shù)控加工機(jī)床進(jìn)行了對比分析，得出了螺桿軸數(shù)控加工設(shè)備的優(yōu)化使用方案。

1 加工方案的優(yōu)化改進(jìn)

1.1 加工方案

圖1 方案一

（1）方案一。螺桿軸的傳統(tǒng)數(shù)控加工方案，即方案一如圖1所示。

（2）方案二。通過工序改造，得到新螺桿軸的數(shù)控加工方案，即加工方案二，如圖2所示。

圖2 方案二

1.2 加工方案優(yōu)化分析

對比兩個方案，方案一共有16道加工工序，方案二共有19道加工工序，明顯方案一的加工工序少，因此方案一的加工周期短。但是，方案一在加工螺槽后并沒有經(jīng)過定型處理，精度質(zhì)量穩(wěn)定性較差。方案二比方案一增加了定型處理及最后的磨外圓工序，能夠更好的消除加工殘余應(yīng)力。如果沒有此段工序，則螺桿軸在使用磨合后，殘余應(yīng)力逐漸釋放，螺桿軸的直線度會變差，在螺桿軸運轉(zhuǎn)中可能會與周圍機(jī)械零件刮擦，帶來磨損甚至損壞機(jī)械。因此，在加工方案中增加定型處理是正確的，能夠保障螺桿軸的加工質(zhì)量和使用壽命。從方案二中其他增加工序來分析，增加了定型處理和磨外圓工序后，使得后續(xù)校直工序的時間縮短，整體上方案二比方案一因為增加工序帶來的加工周期變化不是很大。因此，對比兩個加工方案，方案二則是更優(yōu)化的螺桿軸加工方案。

2 加工設(shè)備分析

（1）加工設(shè)備。螺桿軸的數(shù)控加工設(shè)備較多，通過對比試驗，在螺桿軸的數(shù)控加工中比較適用的數(shù)控設(shè)備的是：①粗銑，采用青海第二機(jī)床廠的QH229、QH253螺桿銑床或其他自制銑削設(shè)備。精磨，采用德國Klingelnberg公司的HNC35SL螺桿磨床、英國Holroyd公司的TG150E或TG350E螺桿磨床、意大利SU公司的螺桿磨床、漢江機(jī)床廠的螺桿磨床等。視各廠的螺桿精度、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)實力而定。②20世紀(jì)90年代以來國產(chǎn)螺桿銑床及其配套設(shè)備開始逐漸發(fā)展。螺桿軸的銑加工設(shè)備，高精加工可以選用進(jìn)口螺桿銑床、螺桿車銑床、螺旋轉(zhuǎn)子銑床、旋風(fēng)銑。普通加工可以使用國產(chǎn)山西風(fēng)源、山東魯能等廠家的螺桿銑床、螺桿車銑床、螺旋轉(zhuǎn)子銑床、旋風(fēng)銑。

（2）刀具。國內(nèi)外的刀具品牌和種類很多，通過對山高、山特維克可樂滿、瓦爾特、多馬、肯納金屬、德國GUHRING、高耐大因、黛杰工業(yè)株式會社、YG-1以及株洲鉆石、上工、哈量等國內(nèi)外品牌刀具進(jìn)行性價比試驗分析，得出結(jié)論：進(jìn)口刀具質(zhì)量好、成本高。國產(chǎn)刀具中衡陽量具、上工品牌刀具中的硬質(zhì)合金刀具使用壽命較長、成本低，與進(jìn)口刀具相比性價比較高。在試驗中發(fā)現(xiàn)，在批量螺桿軸數(shù)控加工中將廢棄的粗齒直柄離銑刀磨刀后再利用，用其加工螺桿軸的大余量粗加工，省刀，能夠更好的提高加工經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

螺桿軸，屬于加工難度和加工質(zhì)量要求較高的復(fù)雜軸類加工零件。在螺桿軸的數(shù)控加工中，必須重視螺桿軸的加工質(zhì)量，保障螺槽段的尺寸精度和表面粗糙度，進(jìn)而確保螺桿軸產(chǎn)品裝配在機(jī)械上以后的使用壽命和產(chǎn)品功能。本文對螺桿軸的數(shù)控加工方案改進(jìn)和優(yōu)化分析，對螺桿軸數(shù)控加工設(shè)備的使用進(jìn)行了優(yōu)化分析益。在分析中可以發(fā)現(xiàn)，在螺桿軸的數(shù)控加工領(lǐng)域，國產(chǎn)數(shù)控加工機(jī)床以及刀具距離國外發(fā)達(dá)國家產(chǎn)品還有很大的差距和缺陷，這是螺桿軸的數(shù)控加工國產(chǎn)化推行的硬傷所在，需要進(jìn)一步提升國產(chǎn)螺桿軸的數(shù)控加工設(shè)備的科技水平是提升螺桿軸的數(shù)控加工水皮的關(guān)鍵所在。