多线大螺旋升角蜗杆的车制及工艺分析

贾俊峰

摘要：在车床上加工蜗杆是车床加工中常见的一种加工方法，行业中也称特殊螺纹。笔者所从事车工工作27年，曾成功解决原卷板机升降蜗杆加工的问题，现将实施经验与大家分享。

关键词：多线;特大升角;分度;刀具;效益

前言

大螺旋升角蜗杆加工的关键问题是采用什么方法分线，刀具合理切削角度的确定，切削方法，装夹定位，以及在加工过程中如何防止振动、扎刀、位移等问题。

一、现状分析

作业区卷板机改进上辊利用丝杠机构用人力进行升降调节，该机构的特点是结构简单，易于制作，缺点是工人劳动强度大，效率低，加工范围小。计划改进用蜗轮蜗杆机构用电机进行传动来控制其升降調节，该机构的特点是传动快，工人劳动强度低，效率高，左右辊调节易于同步控制，卷制加工范围已扩大至δ40×2500，缺点是该机构精度高制作难度大。

存在问题：制作精度低，分线误差大，刀杆强度低，耗费工时高，针对此类难点，笔者进行深入分析，查阅相关资料，进行多次方案论证，确定了一套合理的加工工艺。

二、蜗杆加工工艺改进

（一）、锻造毛坯。

（二）、退火。

（三）、三爪自定心卡盘夹住Φ65mm毛坯外圆，一端用中心架托住，按工艺图加工

（1）钻中心孔Φ4mmA型，拆去中心架，顶牢

（2）车外圆Φ98mm

（3）车外圆Φ83mm，注意尺寸133mm右端加工余量

（4）车外圆Φ73mm，控制尺寸90mm

（5）车外圆Φ62mm，控制尺寸165mm（即165=250-85）

（6）车外圆Φ68mm，控制尺寸26mm

（7）倒角

（四）、调头，三爪自定心卡盘夹住Φ62mm粗车外圆，Φ98mm外圆处用中心架支承，按工艺图加工（二次装夹）

（1）钻中心孔Φ4mmA型，顶住

（2）车外圆Φ83mm，控制尺寸133mm

（3）车外圆Φ72mm，控制尺寸323mm

（4）车外圆Φ68mm，控制尺寸133mm、26mm，移去顶尖，移动中心架，至Φ83mm外圆支承

（5）车端面，控制尺寸65mm（即65=638-250-323）

（6）倒角

调头，按上述装夹方法

（7）车端面，长度尺寸638mm

（8）倒角

（9）钻中心孔Φ4mmA型

（五）、调质250HBW

（六）、三爪自定心卡盘夹住Φ65mm粗车外圆，一端顶住

（1）车齿顶圆直径Φ90mm至90.6mm

（2）车2×Φ75mm外圆至尺寸

（3）车外圆Φ65mm至Φ65.6mm，控制尺寸315mm至319mm

（4）车Φ62mm外圆至Φ62.6mm，控制尺寸39mm

（5）车Φ55mm外圆至Φ55.6mm，控制尺寸125mm（即125=250-86-39）

（6）车蜗杆右端外圆Φ60mm，控制尺寸215mm（即215=125+90）

（7）车外沟槽Φ56mm×20mm至尺寸，控制Φ60mm外圆长度尺寸50mm（即50=315-90-125-20-30）

（8）车斜面30°至尺寸

原装夹不变，在蜗杆齿顶圆处增加中心架支承

（9）车蜗杆左端外圆Φ60mm至尺寸，控制尺寸90mm、125mm

（10）车外沟槽Φ56mm×20mm至尺寸，控制Φ75mm外圆长度尺寸20mm

（11）车斜面30°至尺寸

（12）车挡圈槽Φ62mm×（3）mm至尺寸，控制尺寸33mm

（13）车挡圈槽Φ52mm×（3）mm至尺寸，控制尺寸80mm

（14）倒角、锐角倒钝

（七）、软卡爪，夹住Φ55mm放磨外圆，Φ75mm外圆处用中心架支承，找正（二次装夹）

（1）车Φ65mm外圆至Φ65.6mm，控制尺寸315mm至315mm

（2）车端面，尺寸65mm（即65=630-315-250）

（3）倒角，锐角倒钝，除留精车余量

（4）钻M16螺纹底孔至Φ14mm，深34mm

（5）攻M16-7H螺纹，深30mm

（6）车圆锥面Φ20mm×60°、120°×2.5mm，60°锥面表面粗糙度值Ra1.6μm调头，一端夹住，一端用中心架支承

（7）车端面，控制尺寸630mm、250mm、86mm

（8）钻中心孔Φ4mmB型

（9）倒角C1

五、改进后

（1）此刀杆制作简单，使用方便、灵活、快捷，刀杆转位部分对弹性孔进行改进，由Φ8降为Φ3，增加拉压强度，与刀体联接处用1：100小锥度设计，后设M12螺柱与刀杆配合，先用合适转位后，用螺母拉紧，完全满足了大切削量所需的强度，与接合部位联接可靠性。

（2）加大切削量，缩短加工时间。粗车时，使用改进后的方法使刀杆水平装刀，使刀尖高于工件轴线0.5mm，这样粗车时不易扎刀。按螺旋升角调整车刀倾斜角度。

六、精车

1、精车蜗杆齿面，由于蜗杆精车刀是双刃卷屑槽的，车刀前端切削刃不能进行切削，所以精车齿面前，再用等齿根槽宽（0.697×6mm=4.2mm）的直槽刀把齿根槽部车到齿根圆直径。

2、精车时，可将不加水的硫化乳化液涂在蜗杆齿形表面，或用铅油、质量分数为10%的红丹粉加L-AN46全损耗系统用油配成切削液，这样可保证齿面光洁，并可延长刀具的使用寿命。

七、加工工艺及刀具的优缺点

（一）、优点

1、制作小锥度可调刀杆改变了圆柱形刀杆的固定方式，通过锥度加大了磨擦力，克服了刀头在切削中受力大，扭转的现象。

2、对操作技术的要求明显降低，此套加工方法在作业区得到推广后，大多数同志学习借鉴也掌握了这种加工方法和工艺，在普通卧式车床上加工这种蜗杆的方法仍不失为一种高效、先进的加工方法。

（二）缺点

在摸索大吃刀，强力切削的模式下还是受蜗杆模数、线数、升角的制约，进步不大。

结束语：

多线、大升角、大模数蜗杆的车削在一般加工条件的维修、修理单位，都是一个棘手的问题和技术难关，它对工人的理论、实践水平要求都很高，在总结吸取别人先进经验和借鉴学习各种先进资料后，结合本单位当时生产条件，完成了这一任务，解决了备件供应中的难题，提高了作业区的加工能力，拓展产品种类。

参考文献

[1]《车工》高级 机械工业出版社

[2]《车工技师》机械工业技能鉴定指导中心编，北京机械工业出版社，1999年.9月出版。

[3]《机械基础》劳动人事部培训就业局编，劳动人事出版社，1985年3月出版。

[4]《机械制图》北京高等教育出版社，2004年7月出版。

[5]《先进刀具》机械工业出版社