多線大螺旋升角蝸桿的車制及工藝分析

賈俊峰

摘要：在車床上加工蝸桿是車床加工中常見的一種加工方法，行業(yè)中也稱特殊螺紋。筆者所從事車工工作27年，曾成功解決原卷板機升降蝸桿加工的問題，現(xiàn)將實施經(jīng)驗與大家分享。

關(guān)鍵詞：多線;特大升角;分度;刀具;效益

前言

大螺旋升角蝸桿加工的關(guān)鍵問題是采用什么方法分線，刀具合理切削角度的確定，切削方法，裝夾定位，以及在加工過程中如何防止振動、扎刀、位移等問題。

一、現(xiàn)狀分析

作業(yè)區(qū)卷板機改進上輥利用絲杠機構(gòu)用人力進行升降調(diào)節(jié)，該機構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，缺點是工人勞動強度大，效率低，加工范圍小。計劃改進用蝸輪蝸桿機構(gòu)用電機進行傳動來控制其升降調(diào)節(jié)，該機構(gòu)的特點是傳動快，工人勞動強度低，效率高，左右輥調(diào)節(jié)易于同步控制，卷制加工范圍已擴大至δ40×2500，缺點是該機構(gòu)精度高制作難度大。

存在問題：制作精度低，分線誤差大，刀桿強度低，耗費工時高，針對此類難點，筆者進行深入分析，查閱相關(guān)資料，進行多次方案論證，確定了一套合理的加工工藝。

二、蝸桿加工工藝改進

（一）、鍛造毛坯。

（二）、退火。

（三）、三爪自定心卡盤夾住Φ65mm毛坯外圓，一端用中心架托住，按工藝圖加工

（1）鉆中心孔Φ4mmA型，拆去中心架，頂牢

（2）車外圓Φ98mm

（3）車外圓Φ83mm，注意尺寸133mm右端加工余量

（4）車外圓Φ73mm，控制尺寸90mm

（5）車外圓Φ62mm，控制尺寸165mm（即165=250-85）

（6）車外圓Φ68mm，控制尺寸26mm

（7）倒角

（四）、調(diào)頭，三爪自定心卡盤夾住Φ62mm粗車外圓，Φ98mm外圓處用中心架支承，按工藝圖加工（二次裝夾）

（1）鉆中心孔Φ4mmA型，頂住

（2）車外圓Φ83mm，控制尺寸133mm

（3）車外圓Φ72mm，控制尺寸323mm

（4）車外圓Φ68mm，控制尺寸133mm、26mm，移去頂尖，移動中心架，至Φ83mm外圓支承

（5）車端面，控制尺寸65mm（即65=638-250-323）

（6）倒角

調(diào)頭，按上述裝夾方法

（7）車端面，長度尺寸638mm

（8）倒角

（9）鉆中心孔Φ4mmA型

（五）、調(diào)質(zhì)250HBW

（六）、三爪自定心卡盤夾住Φ65mm粗車外圓，一端頂住

（1）車齒頂圓直徑Φ90mm至90.6mm

（2）車2×Φ75mm外圓至尺寸

（3）車外圓Φ65mm至Φ65.6mm，控制尺寸315mm至319mm

（4）車Φ62mm外圓至Φ62.6mm，控制尺寸39mm

（5）車Φ55mm外圓至Φ55.6mm，控制尺寸125mm（即125=250-86-39）

（6）車蝸桿右端外圓Φ60mm，控制尺寸215mm（即215=125+90）

（7）車外溝槽Φ56mm×20mm至尺寸，控制Φ60mm外圓長度尺寸50mm（即50=315-90-125-20-30）

（8）車斜面30°至尺寸

原裝夾不變，在蝸桿齒頂圓處增加中心架支承

（9）車蝸桿左端外圓Φ60mm至尺寸，控制尺寸90mm、125mm

（10）車外溝槽Φ56mm×20mm至尺寸，控制Φ75mm外圓長度尺寸20mm

（11）車斜面30°至尺寸

（12）車擋圈槽Φ62mm×（3）mm至尺寸，控制尺寸33mm

（13）車擋圈槽Φ52mm×（3）mm至尺寸，控制尺寸80mm

（14）倒角、銳角倒鈍

（七）、軟卡爪，夾住Φ55mm放磨外圓，Φ75mm外圓處用中心架支承，找正（二次裝夾）

（1）車Φ65mm外圓至Φ65.6mm，控制尺寸315mm至315mm

（2）車端面，尺寸65mm（即65=630-315-250）

（3）倒角，銳角倒鈍，除留精車余量

（4）鉆M16螺紋底孔至Φ14mm，深34mm

（5）攻M16-7H螺紋，深30mm

（6）車圓錐面Φ20mm×60°、120°×2.5mm，60°錐面表面粗糙度值Ra1.6μm調(diào)頭，一端夾住，一端用中心架支承

（7）車端面，控制尺寸630mm、250mm、86mm

（8）鉆中心孔Φ4mmB型

（9）倒角C1

五、改進后

（1）此刀桿制作簡單，使用方便、靈活、快捷，刀桿轉(zhuǎn)位部分對彈性孔進行改進，由Φ8降為Φ3，增加拉壓強度，與刀體聯(lián)接處用1：100小錐度設(shè)計，后設(shè)M12螺柱與刀桿配合，先用合適轉(zhuǎn)位后，用螺母拉緊，完全滿足了大切削量所需的強度，與接合部位聯(lián)接可靠性。

（2）加大切削量，縮短加工時間。粗車時，使用改進后的方法使刀桿水平裝刀，使刀尖高于工件軸線0.5mm，這樣粗車時不易扎刀。按螺旋升角調(diào)整車刀傾斜角度。

六、精車

1、精車蝸桿齒面，由于蝸桿精車刀是雙刃卷屑槽的，車刀前端切削刃不能進行切削，所以精車齒面前，再用等齒根槽寬（0.697×6mm=4.2mm）的直槽刀把齒根槽部車到齒根圓直徑。

2、精車時，可將不加水的硫化乳化液涂在蝸桿齒形表面，或用鉛油、質(zhì)量分數(shù)為10%的紅丹粉加L-AN46全損耗系統(tǒng)用油配成切削液，這樣可保證齒面光潔，并可延長刀具的使用壽命。

七、加工工藝及刀具的優(yōu)缺點

（一）、優(yōu)點

1、制作小錐度可調(diào)刀桿改變了圓柱形刀桿的固定方式，通過錐度加大了磨擦力，克服了刀頭在切削中受力大，扭轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

2、對操作技術(shù)的要求明顯降低，此套加工方法在作業(yè)區(qū)得到推廣后，大多數(shù)同志學習借鑒也掌握了這種加工方法和工藝，在普通臥式車床上加工這種蝸桿的方法仍不失為一種高效、先進的加工方法。

（二）缺點

在摸索大吃刀，強力切削的模式下還是受蝸桿模數(shù)、線數(shù)、升角的制約，進步不大。

結(jié)束語：

多線、大升角、大模數(shù)蝸桿的車削在一般加工條件的維修、修理單位，都是一個棘手的問題和技術(shù)難關(guān)，它對工人的理論、實踐水平要求都很高，在總結(jié)吸取別人先進經(jīng)驗和借鑒學習各種先進資料后，結(jié)合本單位當時生產(chǎn)條件，完成了這一任務(wù)，解決了備件供應(yīng)中的難題，提高了作業(yè)區(qū)的加工能力，拓展產(chǎn)品種類。

參考文獻

[1]《車工》高級 機械工業(yè)出版社

[2]《車工技師》機械工業(yè)技能鑒定指導中心編，北京機械工業(yè)出版社，1999年.9月出版。

[3]《機械基礎(chǔ)》勞動人事部培訓就業(yè)局編，勞動人事出版社，1985年3月出版。

[4]《機械制圖》北京高等教育出版社，2004年7月出版。

[5]《先進刀具》機械工業(yè)出版社