CN103182564B - 一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开发表一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法，涉及蜗杆加工方法技术领域。在铲齿车床上，将待加工的零件通过三爪卡盘和顶尖固定在车床上，车床主轴转速为0.1～10r/min，采用指形铣刀相对零件表面进行铣削，指形铣刀切削时的转速为30～80r/min，轴向进给量为1～12mm/min，切深为15mm，铣刀模数为被加工零件模数，铣刀刀齿的其他参数与被加工蜗杆参数一致，铣刀的安装位置垂直于待加工零件主轴线，铲齿车床可根据加工蜗杆螺距更换挂轮以调整挂轮比，同时采用压力冷却液冲洗被加工零件表面，形成蜗杆齿面。本加工方法可用于大螺距蜗杆的加工，加工效率高，螺距精确并且可实现一定范围内螺距的无级调整。

Description

一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法

技术领域

本发明涉及蜗杆加工方法技术领域，确切地说涉及一种大螺距蜗杆的加工方法。

背景技术

蜗杆是与蜗轮或斜齿轮啮合并用于传递运动或力的一种传动机构，常用于传递两交错轴之间的运动和力。目前，蜗杆加工方式主要由三种：车削、铣削、切削。

1.车削

车削蜗杆是加工蜗杆最常用的基本方法。蜗杆车刀结构简单，制造容易，通用性强，可在各类车床上车削。车削蜗杆加工范围广泛，不受直径大小限制，但车削蜗杆效率相对较低，主要用于单件、小批量生产中。而且，加工质量主要取决于工人的技术水平、机床及刀具的精度。

2.铣削

蜗杆螺纹铣刀铣削蜗杆是蜗杆螺纹加工的一种重要方法。加工蜗杆螺纹的刀具按其结构不同，可分为盘型螺纹铣刀及高速螺纹铣刀盘等。盘型螺纹铣刀是在螺纹铣床上铣削蜗杆的刀具，加工时，铣刀轴线相对工件轴线倾斜一个螺旋升角，铣刀做旋转切削运动，同时沿工件轴线移动，工件则做慢速转动，二者配合形成螺旋运动。这是形成螺旋表面铣削加工的一种方法。高速螺纹铣刀盘加工蜗杆螺纹又称旋风铣削法，旋风铣削蜗杆可分为内铣法和外铣法，其中内铣法的切削特点是：①切削平稳；②蜗杆表面粗糙度参数值较小，刀具耐用度较长，但排屑困难，工件直径受机床和切头结构限制。外铣法的切削特点是：切削振动较内铣法大，蜗杆表面粗糙度参数值比内铣法大，刀具耐用度低。

3.切削

用自动开合螺纹切头切削蜗杆的方法广泛应用在大批量流水生产中，其切削方法和特点是：①使用范围广，可用的机床比较广泛，既适用于通用机床，如立式钻床、卧式车床、六角车床及自动车床等，也适用于专用机床、组合机床等；②加工质量好，一般情况下加工普通蜗杆可达6级精度，表面粗糙度可达Ra6.3～1.6mm，经过仔细调整圆疏刀螺纹切头的加工精度可达4级；③生产效率高，一般情况下，切削蜗杆在一次走刀中切成，由于切削速度较高，切削完成后切头自动打开，工件快速退回，或切头快速退回，因而可大大缩短机动和辅助时间。

但以上方法普遍适用于普通螺距螺杆的加工，而不适用于大螺距螺杆的加工。如果用于加工大螺距螺杆则会造成加工周期长，效率低，制造成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法，本加工方法可用于大螺距蜗杆的加工，加工效率高，螺距精确并且可实现一定范围内螺距的无级调整。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法，其特征在于：

针对轴类蜗杆零件，在铲齿车床上，将待加工的轴类蜗杆零件一端由三爪卡盘夹持固定在车床工件主轴上，另一端通过床尾顶尖将被加工的轴类蜗杆零件顶紧，采用垂直于待加工零件主轴线安装的指形铣刀通过轴向和切向进给铣削所述要加工的轴类蜗杆零件表面，形成蜗杆齿面。

所述铲齿车床包括挂轮箱，根据加工零件螺距要求可更换挂轮以调整四个挂轮的挂轮比，螺距可精确到小数点后四位；固定于车床上的待加工零件只沿主轴进行轴向自转，车床主轴转速为4～10r/min。

所述指形铣刀转速为60～120r/min，轴向进给量为112mm/min，切深为15mm，指形铣刀模数为被加工零件模数，铣刀刀齿的其他参数与被加工零件参数一致。

所述车床与铣刀的动力驱动方式为分别驱动，车床依靠自身动力系统进行驱动，指形铣刀则安装于铲齿车床一侧拖板上固定的动力铣头处，由固接在拖板上的驱动电机通过变速箱驱动调节刀具的纵向和轴向进给。

加工出的产品模数为1～40mm、螺距为3.14～268mm的阿基米德蜗杆。

本发明的优点表现在：

这样的技术方案与现有的加工蜗杆的方法相比，本发明蜗杆加工方法可用于大螺距蜗杆的加工，较目前蜗杆加工方法明显缩短了蜗杆的加工工时，提高了加工效率，同时加工螺距精确并且可实现一定范围内螺距的无级调整。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为在铲齿车床上车铣轴类蜗杆零件的示意图

图2为在铲齿车床上车铣轴类蜗杆零件的俯视图

图3为在铲齿车床上车铣轴类蜗杆零件的左视图

图4为在铲齿车床上车铣轴类蜗杆零件的右视图

具体实施方式

实施例1

被加工工件如：模数为20mm；蜗杆头数1；法向压力角20；螺旋升角5°30′；右旋；材料40Cr；直径260mm；长度320mm。

在铲齿车床上，将需要加工的蜗杆零件1通过三爪卡盘2和床尾顶尖3固定在铲齿车床工件主轴上，铲齿车床根据待加工蜗杆螺距更换挂轮，采用垂直于待加工零件主轴线安装的指形铣刀5通过轴向和切向进给铣削所述要加工的轴类蜗杆零件表面，固定于车床上的待加工零件只沿主轴进行轴向自转，车床主轴转速为0.2r/min，指形铣刀切削时的转速为60r/min，轴向进给量为2mm/min，切深为15mm，车铣联动，同时采用压力冷却液冲洗被加工零件表面，形成蜗杆齿面。

铣刀主要参数：模数为20mm；齿数＝3；其余参数同被加工零件，铣刀的安装位置垂直于待加工零件主轴线。

加工出的产品为模数为20mm，螺距为63.1226mm的阿基米德蜗杆。

实施例2

一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法

针对轴类蜗杆零件，在铲齿车床上，将需要加工的蜗杆零件1通过三爪卡盘2和床尾顶尖3固定在铲齿车床工件主轴上，更换铲齿车床的挂轮4得到适当的挂轮比以满足待加工蜗杆螺距要求，采用垂直于待加工零件主轴线安装的指形铣刀5通过轴向和切向进给铣削所述要加工的轴类蜗杆零件表面，固定于车床上的待加工零件只沿主轴进行轴向自转，车床主轴转速为0.2r/min，指形铣刀切削时的转速为60r/min，轴向进给量为1～12mm/min，切深为15mm，车铣联动，同时采用压力冷却液冲洗被加工零件表面，形成蜗杆齿面。

所述指形铣刀模数为被加工零件模数，铣刀刀齿的其他参数与被加工零件参数一致，铣刀的安装位置垂直于待加工零件主轴线。铣刀的运动方向见图1所示。

加工出的产品模数为6～40mm、螺距为18.84～268mm的阿基米德蜗杆。

Claims (2)

1.一种大螺距蜗杆的车铣联动加工方法，其特征在于：针对轴类蜗杆零件，在铲齿车床上，将待加工的轴类蜗杆零件一端由三爪卡盘夹持固定在车床工件主轴上，另一端通过床尾顶尖将被加工的轴类蜗杆零件顶紧，采用垂直于待加工零件主轴线安装的指形铣刀通过轴向和切向进给铣削所述要加工的轴类蜗杆零件表面，形成蜗杆齿面，实现产品模数6～40mm、螺距18.84～268mm阿基米德蜗杆的加工；所述铲齿车床包括挂轮箱，根据加工零件螺距要求可更换挂轮以调整四个挂轮的挂轮比，螺距可精确到小数点后四位；固定于车床上的待加工零件只沿主轴进行轴向自转，车床主轴转速为0.1～10r/min；所述车床与铣刀的动力驱动方式为分别驱动，车床依靠自身动力系统进行驱动，指形铣刀则安装于铲齿车床一侧拖板上固定的动力铣头处，由固接在拖板上的驱动电机通过变速箱驱动调节刀具的纵向和轴向进给。

2.根据权利要求1所述的大螺距蜗杆的车铣联动加工方法，其特征在于：所述指形铣刀转速为30～80r/min，轴向进给量为1～12mm/min，切深为15mm，指形铣刀模数为被加工零件模数，铣刀刀齿的其他参数与被加工零件参数一致。