高效加工蝸桿的數(shù)控車削方法

三、高效數(shù)控車削蝸桿加工

1.刀具的選擇

高效加工蝸桿選用硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金是難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨性好,強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕好等一系列優(yōu)良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1 000℃時仍有很高的硬度?？梢杂脕砬邢髂蜔徜?、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料?，F(xiàn)在新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度等于碳素鋼的數(shù)百倍，可以使用較高的切削速度，使加工時間大大縮短了；刀具磨損小，一把刀具能加工5件零件以上，加工5件零件后的刀具如圖7所示，因而實(shí)現(xiàn)了刀具的長壽命，縮短加工時間，降低生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的目的。

硬質(zhì)合金刀具選擇40°刀尖角，以保證刀尖角與蝸桿的牙型角相同。為了保證牙型正確，前角一般取0°，后角大于螺旋升角2°～3°，刀頭寬0.9mm，刀具表面粗糙度值Ra≤0.4μm。

刀具安裝時保證刀具兩切削刃對稱中線與工件的軸線垂直的，刀具前刀面與水平面平行，刀具前刀面與工件軸線在同一平面上。選擇刀具兩切削刃對稱中線與刀頭寬度中點(diǎn)處為對刀點(diǎn)，以利于在加工中刀具損壞后，進(jìn)行重新?lián)Q刀時提高重合精度。選用的硬質(zhì)合金刀具如圖8所示。

2.高效加工方法及分析

由于加工蝸桿的牙型角是40°，但是G76所能加工的牙型角沒有40°，這給加工帶來困難。針對全刃參與切削的情況，利用G76能夠車削6種角度螺紋的優(yōu)勢進(jìn)行切削過程改進(jìn)，使用30°和55°的牙型角通過兩次斜進(jìn)刀的方式加工出40°的牙型角，一次切削蝸桿的左側(cè)面，第二次切削蝸桿的右側(cè)面，兩次切削完成牙型的加工。這種方法，不但保證了加工質(zhì)量，而且大大節(jié)省了加工時間，提高了生產(chǎn)效率。

一次車削完成蝸桿左側(cè)面：選擇40°刀尖角的硬質(zhì)合金刀具，刀頭寬0.9mm；切削參數(shù)S=400，大吃刀深度0.2mm，小吃刀深度0.04mm；選用G76提供的55°牙型角加工。程序如下:

O1；

T0101；

G0G40X200.Z200.；

G97S400M3；

G0X50.Z10.；

G76 P020055 Q40 R0.04；

G76 X 28.75Z -30.P6600 Q200 F9.42；

G0X200.Z200.；

M30；

從上面的程序可以看出，對轉(zhuǎn)速S400進(jìn)行了提升，一刀吃刀深度增加一倍為Q200，P020055中的55是車削牙型角為55°的螺紋，陽面由車刀牙型角保證，陰面牙型半角20°由G76中55參數(shù)保證牙型半角為27.5°，則形成一個47.5°牙型角的螺紋，如圖9所示，刀具右側(cè)與螺紋右側(cè)形成7.5°角度差異的空間。刀具由左側(cè)和前面切削刃參與切削，右側(cè)刃面是由刀尖擬合出來，因此避免了三刃切削造成的嚴(yán)重不足，而且有較大的排屑空間。同時減小刀頭的寬度，可以作為一條切削刃參與切削。

第二次車削完成蝸桿右側(cè)面：一次加工形成的牙型角為47.5°，不滿足40°牙型角的要求，因此進(jìn)行右側(cè)牙形的車削工作。選用G76提供的30°牙型角加工。程序如下：

O2；

T0101；

G0G40X200.Z200.；

G97S400M3；

G0X50.Z10. ；

G76P020030 Q80 R0.04；

G76X28.75Z -30 .P6600 Q400F9.42；

G0X200.Z200.；

M30；

如圖10所示，加工中因?yàn)槭菃稳熊囅?，排屑容易，切削力小，因此增大切削參?shù)，小吃刀深度增加一倍Q80，一刀吃刀深度增加一倍為Q400，P020055更改為P020030車削30°牙型角的螺紋，車削55°牙形螺紋與30°牙形螺紋時，螺紋起始點(diǎn)不發(fā)生變化，螺紋不會發(fā)生亂扣顯現(xiàn)?，F(xiàn)只需要進(jìn)行余量的調(diào)節(jié)，否則會出現(xiàn)蝸桿超差現(xiàn)象，完整的蝸桿牙型圖如圖11所示。

用30°的方式可以車出完整的40°牙型角的蝸桿，齒根寬度是1.934mm，而蝸桿理論齒根寬為2.03mm，小于最終尺寸0.1mm。但尺寸太接近，不方便調(diào)整尺寸進(jìn)入公差，因此車削時的起刀點(diǎn)應(yīng)該向左移動約大于0.2mm（方便加工進(jìn)行的取值），但應(yīng)該小于1.034mm?，F(xiàn)將刀補(bǔ)向左移動0.3mm，車削出零件，如圖12所示（紅色表示刀具移動0.3mm后形成的結(jié)果）。此時蝸桿的分度圓已加工出來，利用齒厚卡尺測量蝸桿，副尺調(diào)整高度為（3-（理論齒頂直徑-實(shí)際齒頂圓直徑）/2），主尺測量出法向尺寸，因?yàn)榉ㄏ螨X厚= 軸向齒厚×0.996 5，因此可以視同為法向齒厚=軸向齒厚，測量出軸向齒厚值X。

蝸輪蝸桿減速機(jī)傳動原理詳解

蝸桿傳動：

蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸間傳遞運(yùn)動和動力的一種傳動，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90°。蝸桿傳動用于在交錯軸間傳遞運(yùn)動和動力。

1.簡介

蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分蝸桿傳動，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，渦輪轉(zhuǎn)過一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，渦輪轉(zhuǎn)過兩齒。

2.特點(diǎn)

(1)傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示（一般Z1=1~4），蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Z1=1，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動比，一般在動力傳動中，取傳動比I=10-80；在分度機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)1000。這樣大的傳動比如用齒輪傳動，則需要采取多級傳動才行，所以蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。

(2)傳動平穩(wěn)，無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動、噪音都比較小。

(3)具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時，蝸桿只能帶動蝸輪傳動，而蝸輪不能帶動蝸桿轉(zhuǎn)動。

(4)蝸桿傳動效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。

(5)發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。

鋁合金蝸輪蝸桿減速機(jī)特點(diǎn)、訂購須知

鋁合金蝸輪蝸桿減速機(jī)特點(diǎn)：

1、構(gòu)緊湊，體積輕巧，小型高效

2、熱交換性能好，散熱快速

3、安裝簡易，靈活輕捷，性能優(yōu)越，易于維護(hù)檢修

4、轉(zhuǎn)動速比大，扭矩大，承受過載能力高

5、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，久經(jīng)耐用

6、實(shí)用性強(qiáng)，安全可靠性大

廣大用戶訂購本司鋁合金RV系列減速機(jī)產(chǎn)品時，須向本司提供/說明以下各項(xiàng)產(chǎn)品相信信息/參數(shù)。

1、  提供鋁合金蝸輪蝸桿減速機(jī)的基本參數(shù)，包括代號、中心距（型號）、傳動比或者是輸出轉(zhuǎn)速；

2、  提供所配的電機(jī)功率、軸承以及連接法蘭（B5/B14），如需要本司配套，則請?zhí)峁┕β?、安裝尺寸要求以及其他附加技術(shù)要求等；

3、  說明鋁合金蝸輪蝸桿減速機(jī)的安裝方式；

4、  輸入與輸出的結(jié)構(gòu)配置，如單入雙出、蝸桿輸出、蝸輪輸出、輸入配法蘭或者扭力臂等；

5、  潤滑油的添加，如無要求，一律以本司的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格執(zhí)行；

6、  如是非標(biāo)型的鋁合金蝸輪蝸桿減速機(jī)，請?zhí)峁┫嚓P(guān)技術(shù)、尺寸參數(shù)。