普通車床加工蝸桿的車削技巧分析

【摘 要】隨著科學技術在加工設備中的不斷應用，數控車削工藝逐漸成為主流，其操作相對簡便，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，其主要原因在于數控機床依賴技術導致的不可預見性，特別是一些個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象，在探討保證蝸桿質量的同時，提高車削速度和技術的方法。

【關鍵詞】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械零部件，從外觀上來說齒形和梯形螺紋很像，其線數越多、模數越大，車削難度較大，對機床以及工人的操作技術都是一個巨大的挑戰(zhàn)。由于切削的過程中難以把握精確度，同時對道具、切削用量等也有適應性要求，選擇不當容易導致扎刀的現象，因此采取普通車床加工蝸桿在我國一直存在產量低、難度大的認識。筆者結合自身實踐經驗，針對較大模數蝸桿以及多線蝸桿的車削技巧展開研究，并進一步探討提高操作效率的方式。

一、車削蝸桿的主要技術難點

盡管車床加工技術在不斷的發(fā)展，并配合計算機技術、數字化技術等，在工具、設備和工藝上得到了很大提升，但一些特殊產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，實踐證明不可能完全依賴數控技術，例如在螺旋生角方面，在進行車刀操作時其前后角與靜止時前后腳之間容易產生較大的誤差；總體上分析，主要存在的技術難點有以下兩個方面。

一方面，螺旋升角都會車刀側刃后角會產生精度變化影響。在利用該機床展開車削蝸桿加工的過程中，材料與刀具應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發(fā)生略微變化，當相對靜止的狀態(tài)被打破之后，誤差也就隨之出現。另一方面，車削蝸桿過程中容易出現螺旋升角現象，進而導致基面位置呈現動態(tài)性變化，造成靜止前角和車刀兩側前角的角度發(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，普通車床上進行車削蝸桿的工藝是依賴人工操作技術水平的，但在車床的要求上也不容忽視，其必須具有較強的剛度以應對蝸桿的特殊工藝要求。

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現工具是刀具，因此也應該具有一定的強度，這樣才能有效地處理特殊質地的材料。同時，蝸桿牙齒相對于普通的螺紋加工工藝而言存在較大難度，深度較大、標準要求高，甚至需要反復的車削才能夠滿足要求。實際上，“剛性”的要求不僅針對刀具，對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行加固。在基礎上，再對刀具的間歇、距離等進行調整，依次降低螺旋升角隊車刀角度的誤差影響。

通過實踐可知，蝸桿加工的過程中其切削難度與深度成正比關系，深度越大、難度越高，如果在這一基礎上要求提高切削速度，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“扎刀”現象；結合筆者的經驗來說，可以通過分層切削法來規(guī)避這一問題；舉例說明，針對一個mx=3mm模數的三頭蝸桿加工，由于蝸桿牙型的高度達到了6.6 mm，故可將其分為四層來進行加工，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格地控制切削深度，但對操作者技術能力要求很高。如果操作不夠熟練，那么必然會導致精確度大打折扣，甚至完全損壞蝸桿產品。

三、普通車床多線蝸桿車削技巧分析

所謂“多線蝸桿車削”是指對車削步驟和分線處理和協調的方法，實踐證明，可以大大降低操作難度、提高工作效率。

根據分層切削法作為基礎，按照不同深度可劃分為粗車、半精車和精車三大環(huán)節(jié)來進行加工；相關技巧分析如下：

第一，粗車。在這一過程中要杜絕連續(xù)開展螺旋槽擰轉擰緊，如擰緊一個螺旋槽車后再進行另一個螺旋槽的擰轉。之所以要杜絕這一現象，是因為先將一個螺旋槽擰緊，然后再通過粗、精車去擰緊另一條螺旋槽，這非常容易導致分線精度受到影響，致使工件因此報廢，故在粗車時，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，對于初步形成的工件要進行必要的“預處理”，即“半精車”操作。這一過程中，可以利用直進法、左右切削法等展開，對粗車已經形成的工件形態(tài)進一步完善，但深度不可過大，例如，可以為半精車預留0.3mm的余量（即槽底和牙齒兩側的空間），循環(huán)操作，直到兩側的余量趨于一致，而這一過程也是滿足精車前精度需求的依據。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，所要做的工作應該集中在加工余量的定量劃分上，這時候可以采取直進法、斜進法、左右給進法等進一步開展精車操作。

第三，針對多線蝸桿展開精車操作，可以選擇一個側面展開，選擇依據是通過牙型測量、以牙齒頂部寬度最小的為佳，然后在結合測量確定螺旋槽的相對寬度，進行有效的精度移動。相互要注意的是，所確定的牙型側面還要積極考慮粗糙度的情況，如果粗造度不滿足精車標準，可以再一次展開周節(jié)精確移動，避免出現余量不足的現象。

總體而言，隨著科學技術不斷在現代加工產業(yè)中的應用，普通車床的使用比例在不斷下降，但在工業(yè)標準化、精確化的車床技術出現之前，很多車削技術的實現還要依賴人工和普通車床，現階段不可過早的放棄這一方面技術，還需要進一步提高相關技巧。

作者簡介：楊小萍（1986.9-），女，四川省自貢市，機械設計制造自動化專業(yè)，自貢市職業(yè)培訓學院，機械加工教研室教師，助理講師，從事數控加工專業(yè)教學工作。

參考文獻：

[1]沈昱.普通車床加工蝸桿的車削技巧分析[J].科技創(chuàng)新導報，2014，03：135.

[2]鄒錫雄.普通車床加工蝸桿的車削技巧[J].科技信息，2013，21：132-133.