普通車床加工蝸桿的車削技巧分析

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)在加工設(shè)備中的不斷應(yīng)用，數(shù)控車削工藝逐漸成為主流，其操作相對簡便，效率高、速度快、節(jié)省人力物力，但之所以沒有完全取代普通車床，其主要原因在于數(shù)控機床依賴技術(shù)導(dǎo)致的不可預(yù)見性，特別是一些個性化需要精車的操作，普通車床的優(yōu)勢是無法替代的。本文中筆者選擇蝸桿作為普通車床車削技巧分析對象，在探討保證蝸桿質(zhì)量的同時，提高車削速度和技術(shù)的方法。

【關(guān)鍵詞】普通車床；車削蝸桿；技巧分析；車削加工

蝸桿是一種重要的機械零部件，從外觀上來說齒形和梯形螺紋很像，其線數(shù)越多、模數(shù)越大，車削難度較大，對機床以及工人的操作技術(shù)都是一個巨大的挑戰(zhàn)。由于切削的過程中難以把握精確度，同時對道具、切削用量等也有適應(yīng)性要求，選擇不當(dāng)容易導(dǎo)致扎刀的現(xiàn)象，因此采取普通車床加工蝸桿在我國一直存在產(chǎn)量低、難度大的認識。筆者結(jié)合自身實踐經(jīng)驗，針對較大模數(shù)蝸桿以及多線蝸桿的車削技巧展開研究，并進一步探討提高操作效率的方式。

一、車削蝸桿的主要技術(shù)難點

盡管車床加工技術(shù)在不斷的發(fā)展，并配合計算機技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等，在工具、設(shè)備和工藝上得到了很大提升，但一些特殊產(chǎn)品的加工依然需要大量人工操作，蝸桿就是如此。在車削蝸桿加工的過程中，實踐證明不可能完全依賴數(shù)控技術(shù)，例如在螺旋生角方面，在進行車刀操作時其前后角與靜止時前后腳之間容易產(chǎn)生較大的誤差；總體上分析，主要存在的技術(shù)難點有以下兩個方面。

一方面，螺旋升角都會車刀側(cè)刃后角會產(chǎn)生精度變化影響。在利用該機床展開車削蝸桿加工的過程中，材料與刀具應(yīng)該在基面位置處于穩(wěn)定狀態(tài)，但由于蝸桿存在螺旋上升的加工需求，那么左右切削的過程中基面與平面的夾角會發(fā)生略微變化，當(dāng)相對靜止的狀態(tài)被打破之后，誤差也就隨之出現(xiàn)。另一方面，車削蝸桿過程中容易出現(xiàn)螺旋升角現(xiàn)象，進而導(dǎo)致基面位置呈現(xiàn)動態(tài)性變化，造成靜止前角和車刀兩側(cè)前角的角度發(fā)生變化。

二、普通車床車削蝸桿工藝技巧分析

很大程度上說，普通車床上進行車削蝸桿的工藝是依賴人工操作技術(shù)水平的，但在車床的要求上也不容忽視，其必須具有較強的剛度以應(yīng)對蝸桿的特殊工藝要求。

普通車床的操作主要依賴人工控制，在車削蝸桿過程中主要的實現(xiàn)工具是刀具，因此也應(yīng)該具有一定的強度，這樣才能有效地處理特殊質(zhì)地的材料。同時，蝸桿牙齒相對于普通的螺紋加工工藝而言存在較大難度，深度較大、標準要求高，甚至需要反復(fù)的車削才能夠滿足要求。實際上，“剛性”的要求不僅針對刀具，對于工件而言同樣如此，剛度越大在車削處理中的難度也就越大，基于穩(wěn)定性的需求，可以采取一端夾一端的方式安裝工件，使用三爪自定心卡盤進行加固。在基礎(chǔ)上，再對刀具的間歇、距離等進行調(diào)整，依次降低螺旋升角隊車刀角度的誤差影響。

通過實踐可知，蝸桿加工的過程中其切削難度與深度成正比關(guān)系，深度越大、難度越高，如果在這一基礎(chǔ)上要求提高切削速度，那么切削空間就容易被殘留的碎屑充滿，在這種情況下切削力發(fā)生較大變化就容易出現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象；結(jié)合筆者的經(jīng)驗來說，可以通過分層切削法來規(guī)避這一問題；舉例說明，針對一個mx=3mm模數(shù)的三頭蝸桿加工，由于蝸桿牙型的高度達到了6.6 mm，故可將其分為四層來進行加工，第一層深度為2-3mm；第二層的深度則為1.52mm，第三層則深度則控制在0.51mm，第四層為0.5-0.8mm這種分層切削的方法意味著嚴格地控制切削深度，但對操作者技術(shù)能力要求很高。如果操作不夠熟練，那么必然會導(dǎo)致精確度大打折扣，甚至完全損壞蝸桿產(chǎn)品。

三、普通車床多線蝸桿車削技巧分析

所謂“多線蝸桿車削”是指對車削步驟和分線處理和協(xié)調(diào)的方法，實踐證明，可以大大降低操作難度、提高工作效率。

根據(jù)分層切削法作為基礎(chǔ)，按照不同深度可劃分為粗車、半精車和精車三大環(huán)節(jié)來進行加工；相關(guān)技巧分析如下：

第一，粗車。在這一過程中要杜絕連續(xù)開展螺旋槽擰轉(zhuǎn)擰緊，如擰緊一個螺旋槽車后再進行另一個螺旋槽的擰轉(zhuǎn)。之所以要杜絕這一現(xiàn)象，是因為先將一個螺旋槽擰緊，然后再通過粗、精車去擰緊另一條螺旋槽，這非常容易導(dǎo)致分線精度受到影響，致使工件因此報廢，故在粗車時，必須保證全部粗車。

第二，粗車完成之后并不能直接展開精車，對于初步形成的工件要進行必要的“預(yù)處理”，即“半精車”操作。這一過程中，可以利用直進法、左右切削法等展開，對粗車已經(jīng)形成的工件形態(tài)進一步完善，但深度不可過大，例如，可以為半精車預(yù)留0.3mm的余量（即槽底和牙齒兩側(cè)的空間），循環(huán)操作，直到兩側(cè)的余量趨于一致，而這一過程也是滿足精車前精度需求的依據(jù)。除此之外，半精車處理完成之后，基本上不存在大幅度的精度提升可能，所要做的工作應(yīng)該集中在加工余量的定量劃分上，這時候可以采取直進法、斜進法、左右給進法等進一步開展精車操作。

第三，針對多線蝸桿展開精車操作，可以選擇一個側(cè)面展開，選擇依據(jù)是通過牙型測量、以牙齒頂部寬度最小的為佳，然后在結(jié)合測量確定螺旋槽的相對寬度，進行有效的精度移動。相互要注意的是，所確定的牙型側(cè)面還要積極考慮粗糙度的情況，如果粗造度不滿足精車標準，可以再一次展開周節(jié)精確移動，避免出現(xiàn)余量不足的現(xiàn)象。

總體而言，隨著科學(xué)技術(shù)不斷在現(xiàn)代加工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，普通車床的使用比例在不斷下降，但在工業(yè)標準化、精確化的車床技術(shù)出現(xiàn)之前，很多車削技術(shù)的實現(xiàn)還要依賴人工和普通車床，現(xiàn)階段不可過早的放棄這一方面技術(shù)，還需要進一步提高相關(guān)技巧。

作者簡介：楊小萍（1986.9-），女，四川省自貢市，機械設(shè)計制造自動化專業(yè)，自貢市職業(yè)培訓(xùn)學(xué)院，機械加工教研室教師，助理講師，從事數(shù)控加工專業(yè)教學(xué)工作。

參考文獻：

[1]沈昱.普通車床加工蝸桿的車削技巧分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2014，03：135.

[2]鄒錫雄.普通車床加工蝸桿的車削技巧[J].科技信息，2013，21：132-133.