三线蜗杆在数控车床上的车削加工
2017-03-09孙钊
孙 钊
(陕西机电职业技术学院,陕西 宝鸡 721001)
蜗杆是传递运动和动力时常用的零件,具有传动比大,传动平衡、机构合理、声音小、自锁功能等优点。在普通车床上车削蜗杆对工人的技术水平、机床与刀具的精度要求较高,同时工人的劳动强度也较大。数控车床本身具有较高的精度,也能进行自动加工,有效地提高了劳动生产效率。
文章以典型的蜗杆为例,如图1所示,对该零件进行工艺分析,由于加工过程中对刀具的要求特别高,蜗杆加工的时候对刀具进行分析研究,最后对图三线蜗杆加工进行宏程序的编辑。
图1 三线蜗杆轴
1 加工工艺的制定
(1)三线蜗杆在加工时齿深较大,T型刀具进行车削轴向受力较大。因此加工时工件的刚性非常重要,车三线蜗杆时采用一夹一顶的方式。该工件的毛坯尺寸为55*185mm,先粗车外圆尺寸为52mm,保证工件总长为180mm。在工件两边钻A3型中心孔,便于后面装夹定位使用。
(7)粗、精车M16的外螺纹。
(8)粗、精铣宽为8mm,长度为15mm的键槽。
2 刀具的分析
由于该蜗杆是模数为3,线数为3;计算得出导程为28.26mm,属于大导程,因此首先用刀宽小于T跟轴0.3mm的切断刀进行粗车。精车刀的左右两个侧面需进行区别对待,左侧面车刀刃磨150的前角,右侧面车刀刃磨200的前角,解决切削和排屑的问题,同时提高了左右两侧工作前角的一致性,尤其是蜗杆的螺旋升角比较大,使刀具进给方向的后角要不断增大(在刀具原有后角的基础上需要加上螺旋升角),造成刀具的刚性变差,因此在背着进给方向一侧的后角增加一个螺旋升角。
3 程序的编辑
该工件外轮廓选用G71和G70进行粗加工和精加工,M16的螺纹选用G76指令。前面的这些程序按照常规编程进行,三线蜗杆处的加工使用宏程序编程。具体程序如:
T0101 M03 S100
G0 X60 Z5
N1#1=49.8
N2#2=2.55
WHILE#1GE36.8 DO3
N3 G0 X52 Z5
G32 X#1 Z-65 F28.26 L3
G01 W[#2]F100
G32 X#1 Z-65 F28.26 L3
#3=#2*2
G01 W-#3
G32 X#1 Z-65 F28.26 L3
#1=#1-0.2
#2=#2-0.036
N11 END3
G0 X100 Z100 M30
4 结语
该种加工方法有效地解决了多线蜗杆加工导程较大;利用了数控车床定位进度高充分解决了普车加工时分线不准;加工时制作了专用的T型刀具解决了刀具刚性和牙型角等问题,能够加工出合格的蜗杆零件,提高了蜗杆类零件加工的效率。