CN102861951B - 普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法，其特征在于具体的步骤如下：1）按加工工件的要求结合设备名牌上的数据确定导程后挂轮；2）选择精度高的车床加工一套丝杠丝母，模数为mx=2、齿距为6.283mm、牙型角30°，3）计算出导程后可直接进行工件加工。其具有分头精度高、速度快，方法简单，使用方便特点，提高了蜗杆的使用寿命，同时也提高了加工效率，缩短了辅助时间，制造成本低，便于广泛推广使用。

Description

普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法

技术领域

本发明涉及一种普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法，用于普通车床车削米制多头蜗杆分头。

背景技术

普通车床车削米制多头蜗杆，是车工操作中技术要求很高的一项工作。在车工教材中占有很重要位置。但是，在使用现有分头法生产时经常会遇到车削米制多头蜗杆的分头精度差、效率低的加工难题。目前国内普通车床车削米制多头蜗杆常用的分头方法有：圆周分头法和轴向分头法两大类。圆周分头法中有代表性的分度插盘分头法和利用挂轮齿数分头法都存在不足，如分度插盘分头法仅适用于C620系列的主轴和卡盘用螺纹连接的老式车床。目前普遍应用的CA6140系列，主轴和卡盘用短圆锥和螺钉连接的车床短圆锥直径大，分度插盘定位孔和梯型槽位置重叠，存在无法改装的问题。而挂轮齿数分头法受挂轮齿数等限制分头范围窄操作也比较麻烦。在轴向分头法中，小滑板刻度分头法在分头时受到蜗杆齿距的影响需要经过格数换算，而且每个齿距都带有小数，分头精度不高效率低。利用量块分头法还需要多种齿距的量块，而且车床大滑板上靠近小滑板位置只有一个安装跟刀架的螺孔，不利于安装固定档铁。百分表分头法在分头时需要查表针转动的圈数和格数适用单件生产，超出百分表行程时需要两次对表加大了分头误差。加工时还要经常移动百分表影响加工效率 。

发明内容

本发明的目的在于提供一种普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法，其采用基准重合原理,以设计基准为分头基准使蜗杆齿距与分头齿距统一，其中小滑板采用模数丝杠刻度分头车削模数蜗杆，通过丝杠传动带动大滑板，中滑板进给，经过小滑板刀架上的刀具车削出蜗杆导程，因为能车出准确的蜗杆导程，而且是用丝杠传动；用车削导程的方法车削出以模数为齿距的丝杠，再由丝杠分头将工件导程用倍数缩小变为蜗杆齿距；模数丝杠齿距选择模数mx=2，齿距为6.283mm，旋转一圈移动距离为6.283mm小滑板刻度盘为100格，当刻度盘转一格（1/100转）时小滑板移动0.0628mm；其具有分头精度高、速度快，方法简单，使用方便特点，提高了蜗杆的使用寿命，同时也提高了加工效率，缩短了辅助时间，制造成本低，便于广泛推广使用。

本发明的技术方案是这样实现的：一种普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法，其特征在于具体的步骤如下：1）按加工工件的要求结合设备名牌上的数据确定导程后挂轮；2）选择精度高的车床加工一套丝杠丝母，模数为mx=2、齿距为6.283mm、牙型角30°，为了减少全齿高深度接近原设计，丝杠丝母齿根圆直径按T22X6.283mm加工；将车好的丝杠丝母安装在小滑板上，通过丝杠传动带动大滑板，中滑板进给，经过小滑板刀架上的刀具车削出蜗杆导程，用车削导程的方法车削出以模数为齿距的丝杠，再由丝杠分头将工件导程用倍数缩小变为蜗杆齿距；其中小滑板应转过格数的计算公式为 K=工mx50或小滑板应转过圈数的计算公式为 N=工mx/2

式中：K小滑板应转过格数，N小滑板应转过圈数，工mx工件模数；

3）计算出导程后可直接进行工件加工。

本发明的积极效果在于其经过以上改进既保留了蜗杆摸数mx=2，齿距6.283mm便于分头准确，同时又结合了梯形螺纹的加工方法，使改进后的小滑板丝杠和丝母既增加了丝杠强度，保证了分头精度和使用寿命，又便于小滑板丝杠和丝母的加工，从而达到了设计要求；与上述国内其它分头方法相比，该分头法是车削米制多头蜗杆分头时的一种专用分头法，具有制造成本低，分头方法简单，使用方便等优点，提高了加工精度，增加了使用寿命，同时，提高了加工效率，缩短了辅助时间，便于广泛推广使用， 以下表格为几种分头方法的比较：

在实际加工中，车床本身精度可能导致丝杠加工时存在微小误差，为此本人采用误差补偿法来防止误差的产生。即如果分头时工件齿距小0.01mm，补偿时则需人为增加0.01mm，反之减少。

附图说明

图1为本发明的小滑板结构图。

图2为本发明的精加工突缘第二轴1701353—RY5的示意图。

图3为小滑板丝杠示意图。

图4为小滑板丝母示意图。

图5加工前找正小滑板示意图。

图6清洗机QSJ-001双头模数1.5蜗杆分头示意图。

图7蜗杆轴QCLT-13-5双头模数2蜗杆的加工示意图。

图8蜗杆轴X7016双头模数3.5蜗杆的加工示意图。

图9精饄专机蜗杆图样和加工示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：1）按加工工件的要求结合设备名牌上的数据确定导程后挂轮；2）如图1、3、4、5所示，选择精度高的车床加工一套丝杠丝母模数为mx=2、齿距为6.283mm、牙型角30°，为了减少全齿高深度接近原设计，丝杠丝母齿根圆直径按T22X6.283mm加工；将车好的丝杠丝母安装在小滑板上，通过丝杠传动带动大滑板，中滑板进给，经过小滑板刀架上的刀具车削出蜗杆导程，用车削导程的方法车削出以模数为齿距的丝杠，再由丝杠分头将工件导程用倍数缩小变为蜗杆齿距；其中小滑板应转过格数的计算公式为 K=工mx50或小滑板应转过圈数的计算公式为 N=工mx/2

式中：K小滑板应转过格数，N小滑板应转过圈数，工mx工件模数。

经百分表检验小滑板刻度盘转过一圈正好是6.283mm，达到了设计标准。当车削mx=2多头蜗杆分头时小滑板丝杠转过一圈刻度盘为100格是一个齿距6.283mm,车削模数mx=3多头蜗杆分头时，小滑板刻度盘转过一圈半150格，移动距离9.4248mm正好是一个模数mx=3齿距。

3）计算出导程后可直接进行工件加工。

当需要加工工件图纸上要求车削模数mx=2多头蜗杆分头时，只需要利用公式将小滑板转过格数K=工m×50=2×50=100格，小滑应转过圈数N=工mx/2=2/2=1圈。

实施例1如图2所示，精加工突缘第二轴1701353—RY5

本次加工采用CA6140系列车床，小滑板丝杠齿距为模数mx=2=6.283mm，突缘模数Mx=1头数Z1=5导程角6°40ˊ20″旋向为左旋，加工方法如下：

按车床进给箱名牌模数螺纹要求调整挂轮64、100、97。再按工件图样要求模数Mx=1头数Z1=5，对照车床名牌模数5调整各手柄位置。该工件只能采用扩大螺距X/1主轴转速被限制在中低速范围内，调整好旋向（左旋），和其余各手柄位置并接通丝杠传动链。找正小滑板直线度或精确调“0”方法见附图。

车削突缘方法如下：

突缘的安装定位，由于突缘内孔为渐开线花键，所以用花键内孔定位。将突缘安装在渐开线花键小锥度心轴上，心轴安装在两顶尖间，用鸡心夹头靠在卡爪上。按常规安装蜗杆车刀。

将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，然后确定中滑板进刀深度，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程。然后用游标卡尺检验测量导程Pz=15.708mm正确后分头。分头时由于该工件为模数Mx=1齿距3.1416mm。利用计算公式；小滑板应转过格数K=工mx×50=1×50=50格，小滑板应转过圈数N=工mx/2=1/2= ½圈，或直接查分头表。小滑板转过50格，转过半圈完成第一次分头车削，用同样方法再分头车削3次。下一步按同样方法向相反方向进刀扩切齿槽5次并测量。经过几次赶刀将蜗杆齿顶宽车至1.3mm。然后将该齿槽用直进法结合分层切削法将该齿槽车至蜗杆齿根圆直径Ф40.483mm，按该方法粗车削其余4槽。

按要求调换蜗杆精车刀，先用静态对刀法将蜗杆精车刀对正齿槽，然后再用动态对刀法靠车卡盘方向齿面，记住刻度盘刻度或刻度盘调整零位，将第一个齿面车出。然后分头将小滑板向同一方向转过50格（半圈）移动一个齿距3.1416mm，车刀接触齿面车至前一次刻度，将同一方向第二个齿面车出。用同样方法再重复分头3次。下一步向相反方向靠车另一侧齿面，精车时每一侧齿面分头方向一致，经过N次循环分头, 每次分头小滑板刻度盘格数从0—50，再从50—0循环转过半圈50格。在提高加工精度的同时，比创新前小滑板刻度分头法提高加工效率67%。该工件近3年来累计生产42375件，创新前车削每件工时0.6H。创新后车削每件工时0.2H。3年为本厂节约资金389850元。

检验方法：采用三针测量法达到图样要求。

实施例2如图6所示，清洗机蜗杆轴QSJ-001的加工

本次加工采用CA6140车床，小滑板丝杠齿距为模数mx=2=6.283mm，清洗机蜗杆轴模数Mx=1.5蜗杆齿距Px=4.7124mm头数Z1=2导程角8°7ˊ48″旋向为右旋，加工方法如下：

1、首先用一夹一顶的方法粗车外圆各部，然后调头用一夹一顶以工件外圆和端面定位用同样方法车削另一面。

2、将工件装夹在两顶尖间，用鸡心夹头紧固。

3、按常规安装蜗杆粗车刀，找正小滑板直线度或精确调“0”方法如图5所示。

4、按车床进给箱名牌模数螺纹一栏调整挂轮，64、100、97。再按工件图样要求模数Mx=1.5头数Z1=2，,对照车床进给箱名牌模数3调整各手柄位置。按要求调整其余各手柄位置接通丝杠传动链。

5、将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，然后确定中滑板进刀深度，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程。然后用游标卡尺检验测量导程Pz=9.4248mm正确后，用小滑板模数丝杠分第二个头。分头时由于该工件为模数Mx=1.5利用计算公式；小滑板应转过格数K=工mx×50=1.5×50=75格，小滑板应转过圈数N=工mx/2=1.5/2=¾圈，或直接查分头表。下一步按相反方向进刀扩切齿槽并测量。经过几次赶刀将蜗杆齿顶宽车至1.8mm。然后将该齿槽用直进法结合分层切削法将该齿槽车至蜗杆齿根圆直径Ф17.4mm，按该方法粗车另一槽。

6、精车蜗杆外圆达图样要求。

7、按要求装夹蜗杆精车刀，先用静态对刀法将蜗杆精车刀对正齿槽，然后再用动态对刀法靠车卡盘方向齿面，记住刻度盘刻度或刻度盘调整零位，将该齿面车出。然后将小滑板向同一方向转过75格（¾圈）移动一个齿距4.7124mm，车刀接触齿面车至前一次刻度，将同一方向另一齿面车出。下一步向相反方向靠车另一侧齿面，精车时每次分头刻度盘刻度值和分头方向一致，经过几次循环分头,每次分头小滑板转过75格（旋转¾圈）移动一个齿距4.7124mm。检验方法：采用三针测量法达到图样要求。

8、工件调头，用软卡爪装夹已加工表面，用回转顶尖做辅助支撑，按要求车其它各部和留磨余量。该工件创新前工时4.6H，创新后2.9H，3年来生产190件节约资金7429元。

用同样分头方法加工减速机QSJ-13-4双头模数1.5蜗杆，创新前工时4.8H，创新后3.2H 3年来生产215件节约资金7912元。

实施例3如图7所示，蜗杆轴QCLT-13-5双头模数2蜗杆的加工

本次加工采用CA6140车床，小滑板丝杠齿距为模数mx=2=6.283mm，蜗杆轴QCLT-13-5为模数Mx=2蜗杆齿距Px=6.2832mm头数Z1=2导程角8°46ˊ46″旋向为右旋，加工方法如下：

1、首先用一夹一顶的方法粗车外圆各部，然后调头用一夹一顶以工件外圆和端面定位用同样方法车削另一面。

2、将工件装夹在两顶尖间，用鸡心夹头紧固。

3、按常规安装蜗杆粗车刀，找正小滑板直线度或精确调“0”方法见附图5。

4、按车床进给箱名牌模数螺纹一栏调整挂轮，64、100、97。再按工件图样要求模数Mx=2头数Z1=2，,对照车床进给箱名牌模数4调整各手柄位置。按要求调整其余各手柄位置接通丝杠传动链。

5、将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，然后确定中滑板进刀深度，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程。然后用游标卡尺检验测量导程Pz=12.566mm正确后，用小滑板模数丝杠分第二个头。分头时由于该工件为模数Mx=2利用计算公式；小滑板应转过格数K=工mx×50=2×50=100格，小滑板应转过圈数N=工mx/2=2/2=1圈，或直接查分头表。下一步按相反方向进刀扩切齿槽并测量。经过几次赶刀将蜗杆齿顶宽车至2.2mm。然后将该齿槽用直进法结合分层切削法将该齿槽车至蜗杆齿根圆直径Ф21.2mm，按该方法粗车另一槽。

6、精车蜗杆外圆达图样要求。

7、按要求装夹蜗杆精车刀，先用静态对刀法将蜗杆精车刀对正齿槽，然后再用动态对刀法靠车卡盘方向齿面，记住刻度盘刻度或刻度盘调整零位，将该齿面车出。然后将小滑板向同一方向转过100格（1圈）移动一个齿距6,2832mm，车刀接触齿面车至前一次刻度，将同一方向另一齿面车出。下一步向相反方向靠车另一侧齿面，精车时每次分头刻度盘刻度值和分头方向一致，经过几次循环分头,每次分头小滑板转过100格（1圈）移动一个齿距6.283mm。检验方法：采用三针测量法达到图样要求。

8、工件调头，用软卡爪装夹已加工表面，用回转顶尖做辅助支撑，按要求车其它各部和留磨余量。该工件创新前工时4.7H，创新后3.2H，3年来生产170件节约资金5865元。

实施例4如图8所示，蜗杆轴X7016双头模数3.5蜗杆的加工

本次加工采用CA6140车床，小滑板丝杠齿距为模数mx=2=6.283mm，双头蜗杆模数Mx=3.5头数Z1=2导程角9°27ˊ44″旋向为左旋，加工方法如下：

1、首先用一夹一顶的方法粗车外圆各部，然后调头用同样方法车削另一面。

2、用一夹一顶以外圆和端面定位，按常规安装蜗杆粗车刀，找正小滑板直线度或精确调“0”方法见附图5。

3、按车床名牌模数螺纹要求调整挂轮64、100、97。再按工件图样要求模数Mx=3.5头数Z1=2，,对照车床进给箱名牌模数7调整各手柄位置。该工件只能采用扩大螺距X/1由于该工件导程较大，主轴转速被限制在中低速范围内，按要求调整其余各手柄位置并接通丝杠传动链。

4、将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程。然后用游标卡尺检验测量导程Pz=21.99mm正确后，再用小滑板模数丝杠分头。分头时由于该工件为模数Mx=3.5利用计算公式；小滑板转过格数K=工m×50=3.5×50=175格，小滑应转过圈数N=工mx/2=3.5/2=1¾圈，或直接查分头表。下一步按相反方向进刀扩切齿槽并测量。经过几次赶刀将蜗杆齿顶宽车至3.5mm。然后将该齿槽用直进法结合分层切削法将该齿槽车至蜗杆齿根圆直径Ф33.6mm，按该方法粗车另一齿槽。

5、将工件装夹在两顶尖之间用鸡心夹头紧固。精车蜗杆外圆。

6、按要求装夹蜗杆精车刀，然后先靠车卡盘方向齿面，记住刻度盘刻度或刻度盘调整零位。将该齿面车出然后将刻度盘向同一方向旋转175格（1¾圈=移动一个齿距10.996mm）车刀接触齿面车至前一次刻度。靠车另一齿面，将同一方向两条齿面全部车出。下一步向相反方向靠车另一侧齿面，刻度和分头方向一致，经过多次分头循环每次分头刻度盘格数转175格（1¾圈=移动一个齿距10.996mm）检验方法：用齿厚卡尺测量法向齿厚或采用三针测量法达到图样要求。

7、工件调头垫铜皮或开口夹套装夹，另一端用回转顶尖支撑按要求车留磨余量各部。该工件创新前工时5.5H，创新后3.8H，3年来生产115件，节约资金4496.5元。

实施例5如图9所示，精饄专机三头模数4蜗杆的加工

本次加工采用CA6140车床，小滑板丝杠齿距为模数mx=2=6.283mm，三头蜗杆模数Mx=4头数Z1=3导程角15°15ˊ18″旋向为右旋，加工方法如下：

1、首先用一夹一顶的方法粗车外圆各部，然后调头用同样方法车削另一面。

2、用一夹一顶以外圆和端面定位，按常规安装蜗杆粗车刀。找正小滑板直线度或精确调“0”方法见附图5。

3、按车床名牌模数螺纹要求调整挂轮64、100、97。再按工件图样要求模数Mx=4头数Z1=3，,对照车床进给箱名牌模数12调整各手柄位置。该工件只能采用扩大螺距X/1由于该工件导程较大，主轴转速被限制在中低速范围内，按要求调整其余各手柄位置并接通丝杠传动链。

4、将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程。然后用游标卡尺检验测量导程Pz=37.698mm正确后，再用小滑板模数丝杠分头。分头时由于该工件为模数Mx=4利用计算公式；小滑板转过格数K=工m×50=4×50=200格，小滑应转过圈数N=工mx/2=4/2=2圈，或直接查分头表。然后按以上分头方法重复分头和车削两次，下一步按相反方向进刀扩切齿槽并测量。经过几次赶刀将蜗杆齿顶宽车至3.9mm。然后将该齿槽用直进法结合分层切削法将该齿槽车至蜗杆齿根圆直径Ф34.4mm，按该方法分头粗车其余两槽，每次分头小滑板刻度盘转过200格(两圈)。

5、将工件装夹在两顶尖之间用鸡心夹头紧固，精车蜗杆外圆。

6、按要求装夹蜗杆精车刀，然后先靠车卡盘方向齿面，记住刻度盘刻度或刻度盘调整零位，将该齿面车出。然后将刻度盘向同一方向旋转200格（2圈=移动一个齿距12.566mm）车刀接触齿面车至前一次刻度。按以上方法再重复一次，将同一方向3个齿面全部车出。下一步向相反方向靠车另一侧齿面，精车时每次分头刻度盘刻度和分头方向一致，经过N次分头循环使每次分头小滑板旋转2圈移动一个齿距12.566mm。检验方法：用齿厚卡尺测量法向齿厚或采用三针测量法达到图样要求。

7、工件调头，用一夹一顶按要求车留磨余量各部。该工件创新前工时7.2H，创新后4.5H，3年来生产93件节约资金5775.3元。

Claims (1)

1.一种普通车床车削米制多头蜗杆轴向专用分头方法，其特征在于具体的步骤如下：

1）首先用一夹一顶的方法粗车外圆各部，然后调头用同样方法车削另一面；

2）用一夹一顶以外圆和端面定位，按常规安装蜗杆粗车刀，找正小滑板直线度或精确调“0”；

3）按车床名牌模数螺纹要求调整挂轮，再按工件图样要求模数和头数对照车床进给箱名牌模数调整各手柄位置；

4）选择精度高的车床加工一套新丝杠丝母，其模数为mx=2、齿距为6.283mm、牙型角30°旋转一圈移动距离为6.283mm，新丝杠丝母齿根圆直径按T22X6.283mm加工；将车好的新丝杠丝母安装在小滑板上，通过丝杠传动带动大滑板，中滑板进给，经过小滑板刀架上的刀具车削出蜗杆导程，用车削导程的方法车削出以模数为mx=2齿距为6.283mm的新丝杠，再由新丝杠分头将工件导程用倍数缩小变为蜗杆齿距；其中小滑板应转过格数的计算公式为 K=工mx50或小滑板应转过圈数的计算公式为 N=工mx/2

式中：K小滑板应转过格数，N小滑板应转过圈数，工mx工件模数；

将蜗杆粗车刀接触待加工表面，记住刻度盘刻度或将刻度盘调整零位，按下开合螺母使丝杠带动大滑板、中滑板、小滑板上的刀具车削出第一条螺旋线，该螺旋线称为导程；然后用游标卡尺检验测量导程正确后，再用小滑板模数丝杠分头；下一步按相反方向进刀扩切齿槽并测量；

5）计算出导程后将工件装夹在两顶尖之间用鸡心夹头紧固后可直接进行工件加工。