车削变齿厚蜗杆时交换齿轮齿数的计算方法及车削时应注意的几个问题

王 强

大连电子学校 辽宁 大连 116000

变齿厚蜗杆是普通蜗杆的一种变形,可以用来调整蜗轮蜗杆运动副的间隙,从而提高传动精度。由于其齿的左右侧面的导程不相等,从而使蜗杆的齿厚逐渐变大或变小,故又称为变齿厚蜗杆。也就是说,变齿厚蜗杆有三个导程：标准导程Pz一般只作为计算基础,它是按标准模数Mz计算的值；实际加工中为形成不同的齿厚要相应增加或减少左侧导程PzL和右侧导程PzR,它们并不是标准值,在卧式车床的进给箱上找不到相应的模数值。为了车削出变齿厚蜗杆,可以用改变车床上交换齿轮齿数的方法来增大或减少左右两侧导程。

1 交换齿轮齿数的计算方法

我们以在CA6140车床上车削如下图所示的变齿厚蜗杆为例,说明计算交换齿轮齿数的方法。

渐厚蜗杆的参数如下表：

渐厚蜗杆参数表

右齿面轴向模数； MzR 2.45右齿面螺旋升角 Y 3o 48’头数 z 1螺旋方向 —— 右标准轴向齿厚： S 3.925上偏差：－0.0946下偏差：－0.151标准法向齿厚 Sn 3.916上偏差：－0.0946下偏差：－0.151轴向齿形角： α 20o

按照车削标准模数为2.5蜗杆的传动路线,改变交换齿轮齿数,分别车削变齿厚蜗杆的左右齿面。算出交换齿轮的齿数后,根据车床上的标注,仍然按照车削标准模数蜗杆的方式选择传动路线,然后再更换交换齿轮相应增减导程后,分别车削蜗杆的左右齿面。

2 车削变齿厚蜗杆应注意的几个问题：

车削变齿厚蜗杆,应根据其左右导程按上述方法分别算出相应所需交换齿轮的齿数,左右齿面分别进行切削。其它操作与车削普通蜗杆基本相同。车削时应注意以下几个问题。

2.1 轴向最小齿根槽宽应大于蜗杆车刀刀头宽度 变齿厚蜗杆在齿厚变厚或变薄的同时,其齿根槽宽也相应的变窄或变宽。当齿根槽宽变窄到一定程度时,蜗杆车刀在车削左右两侧齿面时,将与齿槽另一面产生干涉,严重时加工将无法继续进行下去。所以加工前首先要算出变齿厚蜗杆最小齿槽宽度,保证其大于车刀刀头宽度。

计算出的最小齿根槽宽度等于1.28mm,所以在选用车刀时,车刀的刀尖宽度尽可能等于1.28mm,如果车刀刀头宽度大于1.28mm,将会使标齿厚3.925mm因车刀刀头过宽而变窄。如果车刀刀头宽度小于1.28mm将会使标准齿厚因车刀刀尖过窄而变宽。所在在选用车刀时尽可能使车刀刀尖宽度等于1.28mm。

2.2 划出车削左右导程的对刀及测量基准点 由于变齿厚蜗杆的齿面左右导程不同,需分别车削,所以在更换交换齿轮后,要找准车削螺旋槽的起始点,要划线对刀,这样才能保证基准线处的标准齿型厚度,同时也保证左右不同的导程。划线时,首先划出检查基准线和轴线,在两线交点处用冲样轻轻冲出一个点,再以此点为中点划出按导程P X＝3.14×2.5＝7.85mm的线段,在线段两头打上样冲。再以这个点为中心,划出轴向齿根槽宽度W＝1.28作为对刀的基准点。车削时,蜗杆车刀中心对准齿根槽宽的中点。先车削导程时2.45mm的蜗杆时,车刀刀尖对准左侧齿根槽宽中点,这一侧车完后,交换齿轮车削导程为2.55mm的蜗杆。这时要打正车,按下开合螺母,将车刀对准第一条螺线中。对好刀后将刀退出来,退到工件前面,然后车削。

对刀时注意要保证对刀位置的正确,要把车床传动间隙让出,即每次对刀都是在主轴由正转状态到停车的情况下对刀。如果在由主轴反转状态到停车的位置对刀,则在车床转为正转准备切削时,由于车床齿轮间存在传动间隙,会使对刀位置发生偏移。另外为了保证对刀位置正确,工件应尽量装夹在两顶尖间车削,以保证每次装夹的定位精度。

2.3 其它需要注意的问题 粗精车齿面时,为保证切削顺利,蜗杆车刀的切削刃上应磨有前角(车削槽左侧导程时,车刀前角一般取γ0＝10°－15°；车削槽右侧导程时,车刀前角取γ0＝20°－25°),并要磨出卷屑槽。

粗车齿槽时,为提高切削效率,可采用车槽法车削。先用刀头宽度等于最小齿间槽宽度的直槽刀车削至分度圆直径处,再用刀头宽度等于最小齿根槽宽度的直槽刀车至齿根圆直径。注意两槽中心应对正,两边对称,以防止粗精车齿面时留有刀痕。

以上是车削变齿厚蜗杆应注意的几个主要问题,其它关于车削方法与应注意的问题方面与车削普通蜗杆相同。