普通车床加工蜗杆的方法探究

2017-07-12胡福华

科学中国人 2017年23期

关键词：车刀蜗杆车床

胡福华

广西机电技师学院

普通车床加工蜗杆的方法探究

胡福华

广西机电技师学院

在各种机械的加工过程中，要想实现快速、高效、高质量的蜗杆加工，其实是非常困难的。这主要是因为蜗杆齿形深度很深，需要切削的表面积也比较大，其实是属于加工难度十分大的加工零件。并且，蜗杆还具有一定的特征直接导致普通的加工方法无法实现精准的切削和停车。本文就主要从普通车床加工蜗杆的加工方法入手，对于刀具受力展开了详细的分析，最后研究了退刀装置。

蜗杆；普车；加工方法

一、引言

一般来说，普通车床在进行车削大模数蜗杆时，由于切削力比较大，容易出现扎刀的情况。而这种现象就会直接导致车削难度的加大，甚至有时候会发生床鞍振动的情况，此时就会直接导致加工的表面出现波纹或者是断刀的情况。这个时候车床的生产效率是十分地的。因此，本文就对于普通车床技工蜗杆的方法进行深入的探究分析。

二、加工方法选择

在普通车床加工蜗杆的方法选择中，主要选择的就是展成车削法。这种方法是基于操作者在大量是实践基础上总结出来的一种十分高效的加工蜗杆的方法。主要特点就是高效率并且十分的先进。以下对于这种方法进行详细的分析。

1、原理

展成车削法主要采用的就是三角函数正切函数原理。此时，蜗杆牙形角的角度为40度，而齿形角的角度为20度，根据相关的三角函数关系就可以得出相关的阶段，即tan200=4/11。分母11指的是中滑板格转动数，分子表示则为小滑板转动格数。其中C值主要是指车完后第一层时两刀尖之间的距离。

2、误差分析：一般来说，如果齿形角的角度为20度，那么tan200是等于0.36397的，但而根据实际上的齿形角实际角度为19度57分，误差是只有3分的，此时他的误差是属于可承受分为之内的。因此加工精度满足实际的需求。

3、加工步骤

展成车削法的主要加工步骤如下：第一，确定完后第一层时两刀尖之间的距离。根据实际的数据，笔者得出了C值大约等于7.7mm。第二，具体的车削防范主要就是粗刀刀头宽度的选择，一般来说刀宽为2mm，而如果根据第一刀中滑板会向前滑进22格车削这个数据，也可以直接得出小滑板的第一、二刀是，总共会滑动7,7mm，而在车进行第三刀时，则又小滑板又会再向前移动8格，中滑板又会向前移动22个。在第四刀的时候，小滑板都会向后退8格。这就像，在车每一刀时，小滑板都会向左或者而是向右的移动8格，而中滑板就会移动22格，这样一层层的进行车削，知道齿根变圆。第三，需要施工粗车刀的防范类进行左右切削法进行车削。最后一部九室需要使用精车梯形螺纹来进行车削，一般来说，展成车削法主要具有切削顺利、进刀十分准确并且车削的速度快的特点。其中每一刀都会取得一定的效果。

三、刀具受力分析

当车削使用的模数比较小的蜗杆，那么主要使用的方法就是直进刀切削法，而当车削模数比较大的，主要采用的方法就是左右借刀切削法，目的是为了实现减小切削力。当车削蜗杆时，一般来说，床鞍的移动主要是受到长丝杆的作用的。当使用左右借刀切削的方法时，又由于刀具承受了作用力，此时刀具的受力就分为轴向分离和径向分力。轴向分力的方向与刀具的进出方向一致，此时，刀具又会将轴向分离传给床鞍这里，从而推动床鞍做相关的运动。最后，各种作用力会直接导致刀具来回运动，进而表面会出现波纹，甚至是断刀的情况。而需要注意的就是，在使用左主刀进行切削时，这种情况并没有出现。而切断时，其中的中滑板的移动是由滑板丝杠的旋转来移动的，其中，丝杠轴承处是具有一定的缝隙的，以及与螺母之间也具有一定的缝隙。此时，当车床中的刀具切断了工件时，那么径向力与刀具的受力方向相同，方向都是指向工件，这样就会直接拉动中滑板，从而促使中滑板向缝隙方向移动，最后会直接的造成工件破碎、弯曲或者是断刀的情况。

那么如何解决这一问题呢？操作者认为，主要的方法就是需要调节好相关的参数。比如当车削模数比较大，那么就需要调整好与车床有关的参数，以及各个零件之间的缝隙大小，主要是减小缝隙，这样就能够有效的加大摩擦力，那么床鞍发生窜动的可能性会更小。与此同时也需要注意的是，缝隙也不能太小，一般来说只要使床鞍平稳晃动就可以了。然后就是需要降低工件与刀杆之间的长度。一般来说，右主刀的刀刃角度是越大越好的，这主要是因为只有这样才能够切削得更加的准确。再就是当开槽的时候，需要做好小滑板的松紧度的调整，最好是调的比较近一点，这样能够防止车刀出现移动的情况。

总的来说，这些问题的出现主要原因就在于车削蜗杆时，刀具所受到的力是分为两个方向的，轴向分力和径向分力。这两个力的作用造成的刀具的移动不正常，不符合逻辑的情况。因此当出现刀具受到的力的方向与走刀方向一致的时候，就必须要调整好各个工件之间的缝隙，使机床的不同部位都能够正常运行，避免出现意外造成的经济损失的情况出现。

四、退刀装置探究

车削模数为6的蜗杆，在进行切削外螺纹时，需要的时间一般控制在20分钟以内，工件的表面光洁度高于Ra1.6，并且生产的效率比普通的车削方法高出许多，一般来说会高出8倍左右。但是，在将刀具退出工件的运作过程当中，由于时间有限，因此操作者就需要集中注意力在操作当中，所造成的直接后果就是车刀来不及退出导致的工件和机床的损坏。

因此，就需要对于车刀退出装置进行探究。主要使用的就是高速车削螺纹自动退刀装置。主要是将其装在车床刀架当中，通过扳动手柄，使滑轴向前移动，然后利用扭簧的作用，来挡住夹刀块，保证车刀不会因为其他作用而发生后退的情况。而当车刀每一次走到一定位置，也就因为夹刀块的存在或者是与其他零件的碰撞而出现的停止走刀的情况。最后利用小轴、动块等等零件的作用，就能够带动车刀的迅速的后退。