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【摘 要】 本文简要介绍了车床加工蜗杆的工艺分析。
【关键词】 普通车床;车削蜗杆;工艺分析;多线蜗杆
1 车削蜗杆的技术难点
通常加工蜗杆习惯在专用车床上进行.这是由于专用车床对刀灵活，车削过程便于控制，加工效率高;尽管在数控车床上加工蜗杆粗车时效率很高，可大大减轻劳动强度，但在精车时也有一定的难度。对刀没有专用车床快捷，操控性较专用车床差.对一些不可预见性的问题难以控制。可见车削蜗杆是车削螺纹中较难的一个课题，因为在车削过程中，不仅要保证蜗杆的尺寸精度和形状精度.而且还要保证螺纹的相互位置精度。例如，多线蜗杆的分线精度应保证多线蜗杆各螺旋槽在轴向是等距分布，且在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。若螺纹分线出现误差，则会直接影响蜗杆与蜗轮的啮合精度，轻则增加不必要的磨损，降低使用寿命;重则造成无法安装，工件报废。在以往的工作实践中，加工螺纹普遍采用的是直进法、斜进法、左右切削法.尤其是加工钢件蜗杆、多线蜗杆时，螺距较大，一般加工又不使用弹簧刀杆，加工时间长，质量难以保证。从加工工艺的角度分析，车削蜗杆的技术难点主要在于螺旋升角对车刀的影响。
1.1螺旋升角对车刀侧刃后角的影响
在车削蜗杆时，由于螺旋升角的影响.引起切削平面和基面位置发生变化，使车刀工作时的前角和后角与车刀静止时的前角和后角的角度数值不同，如图1所示。
1.2螺旋升角对车刀两侧前角的影响
车削蜗杆时由于螺旋升角的影响，使基面位置发生了变化，从而使车刀两侧的工作前角与静止前角的角度数值不相同。如果车刀两侧切削刃均为Oo.切削就割顶利（如图2）。由于蜗杆牙槽较宽、较深，需采用左右分层车削。如在切削时工作前角是负前角，则切削不顺利，排屑也较困难.尤其是在螺旋升角较大情况下尤为突出。为了改善上述状况，需在刃磨粗车刀时，考虑左右两侧面的工作前角和排屑，使切削右侧面的车刀工作前角大于等于0，有利于切削和排屑（如图3）。
2 车削蜗杆的工艺分析
在普通车床上车削蜗杆.车床要有足够的刚性，刀具要有足够的强度，由于蜗杆牙齿较深，为使在切削过程中工件具有足够的刚性，可采取一端夹一端顶的方式安装工件.工件表面应包有薄铜皮，由三爪自定心卡盘夹紧。在对刀前应调整好床鞍、中滑板和小滑板的间隙。先在静态状态下对刀.静态对完刀后，再对床鞍、中滑板和小滑板的间隙进行调整。在刃磨车刀时必须注意螺旋升角对车刀角度的影响。在刃磨精车刀时，需刃磨两把车刀分别对左右两侧面进行车削。例如，精车右侧面车刀可刃磨200的前角.精车左侧面车刀可刃磨150的前角，这样有利于切削和排屑，也使左右侧面工作前角尽可能一致。蜗杆螺旋升角越大，对车削时的前角后角的影响就越显著。车削时螺旋升角会使车刀沿进给方向一侧的后角变小，使另一侧的后角变大。为了避免车刀后面与牙侧发生干涉，保证切削顺利进行，应将车刀沿进给方向一侧的后角加上螺旋升角，同时为了保证车刀强度，应将车刀背着进给方向一侧的后角加上螺旋升角，车削蜗杆的加工步骤可分粗车、半精车和精车三个过程，采用分层分段切削法来确定合理的切削用量，分层切削就是将蜗杆牙型高度分为几层.然后逐层递减加工量。众所周知.在蜗杆加工中，切削深度越大，加工越困难，切削量大，空间就会被排出的切屑堵塞，致使切削力突然增大而出现“扎刀”现象。分层切削则完全避开了这一现象，例如：mx=3mm的模数，三头蜗杆，蜗杆牙型高度6.6mm，可将它分为四层，第一层加工深度约在2～3mm;第二层约在1.5～2mm;第三层约在O.5～1mm，第四层约在O.5～0.8mm，如加工技术不熟练，层数可再多一些，选用适合的加工层数和深度。分段切削是指整个蜗杆加工过程分为粗车、半精车、精车三个阶段。例如上述第一层、第二层为粗车，第三层为半精车，第四层为精车，然后针对相应层次，选择与之相适应的切削用量，以达到提高加工质量和加工速度。在车削蜗杆时，冷却润滑液所起的作用较大，正确选用冷却润滑液可减少切削变形，降低切削力，同时能提高加工精度和刀具的耐用度。目前在车削45号钢的蜗杆工件时，常采用的冷却润滑液大致是粗车时使用10%的白铅油（厚白漆）或红铅粉（也称红丹粉）与90%的机械油混合作冷却润滑液，半精车、精车时使用机械油和煤油的混合油进行冷却润滑。
3 多线蜗杆的车削技巧
车削多线蜗杆的技巧主要是考虑分线方法和车削步骤的协调，采用分层分段切削法——将蜗杆牙型高度分为几层，然后逐层递减加工量;在整个蜗加工过程分为粗车、半精车、精车三个阶段。一般地，第一、二层为粗车，第三层为半精车，第四层为精车。粗车多线蜗杆时，绝不可将一条螺旋槽车好后，再车另一个螺旋槽，而必须进行全部粗车，因为先车好一个螺旋糟后，再去粗、精车另一条螺旋糟，很难保证分线精度，从而造成工件报废，所以要先进行全部粗车。在粗车之后，精车之前要利用直进法和左右切削法对螺旋槽进行一次半精车（粗车齿形应在牙形两侧及槽底留0.3mm半精车余量）.使槽的两侧余量均匀（半精车齿形应在牙形两侧及槽底留0.3mm精车余量），这一点对保证各线精车时的加工余量最为重要，对提高蜗杆精度也是重要环节。半精车之后蜗杆螺纹基本成形，只留较小的余量以备精车.可以采用直进法与斜进法或与左右进给法配合进行精车。精车多线蜗杆之前.对先精车某一个侧面需要有所选择。在确定先精车哪个侧面之前。首先测量出哪一个牙型中齿顶宽较小.其次再测量这个齿型两边的哪一个螺旋槽相对较宽.应选择螺旋槽较宽且齿顶宽较小的那个牙型侧面作为精车的第一个侧面.也就是选择了余量较小的一个牙型侧面作为精车的开始。把这个牙型侧面车成，达到了粗糙度要求，再去精确移动一个螺距（周节），精车另一条螺旋槽同一侧面，这样就不会出现余量不够的现象。
4 结语
通过实践证明.多线蜗杆、大模数蜗杆在普通车床上进行粗车、精车加工是切实可行的，能够保证精度取得良好的效果。只要进行认真的工艺分析，采用合适的车削技巧。就可以突破过去用传统专用机床加工多线蜗杆、大模数蜗杆的方法.在普通车床上实现较大导程蜗杆的加工。
参考文献：
[1]葛文军.车削加工实用技巧[M].机械工业出版社，2010.
[2]雒运强.车削加工操作技巧与禁忌[M].化学工业出版社，2009.
[3]李新德.普车加工技能训练[M].大连理工大学出版社，2010，1.
【关键词】 普通车床;车削蜗杆;工艺分析;多线蜗杆
1 车削蜗杆的技术难点
通常加工蜗杆习惯在专用车床上进行.这是由于专用车床对刀灵活，车削过程便于控制，加工效率高;尽管在数控车床上加工蜗杆粗车时效率很高，可大大减轻劳动强度，但在精车时也有一定的难度。对刀没有专用车床快捷，操控性较专用车床差.对一些不可预见性的问题难以控制。可见车削蜗杆是车削螺纹中较难的一个课题，因为在车削过程中，不仅要保证蜗杆的尺寸精度和形状精度.而且还要保证螺纹的相互位置精度。例如，多线蜗杆的分线精度应保证多线蜗杆各螺旋槽在轴向是等距分布，且在端面上螺旋线的起点是等角度分布的。若螺纹分线出现误差，则会直接影响蜗杆与蜗轮的啮合精度，轻则增加不必要的磨损，降低使用寿命;重则造成无法安装，工件报废。在以往的工作实践中，加工螺纹普遍采用的是直进法、斜进法、左右切削法.尤其是加工钢件蜗杆、多线蜗杆时，螺距较大，一般加工又不使用弹簧刀杆，加工时间长，质量难以保证。从加工工艺的角度分析，车削蜗杆的技术难点主要在于螺旋升角对车刀的影响。
1.1螺旋升角对车刀侧刃后角的影响
在车削蜗杆时，由于螺旋升角的影响.引起切削平面和基面位置发生变化，使车刀工作时的前角和后角与车刀静止时的前角和后角的角度数值不同，如图1所示。
1.2螺旋升角对车刀两侧前角的影响
车削蜗杆时由于螺旋升角的影响，使基面位置发生了变化，从而使车刀两侧的工作前角与静止前角的角度数值不相同。如果车刀两侧切削刃均为Oo.切削就割顶利（如图2）。由于蜗杆牙槽较宽、较深，需采用左右分层车削。如在切削时工作前角是负前角，则切削不顺利，排屑也较困难.尤其是在螺旋升角较大情况下尤为突出。为了改善上述状况，需在刃磨粗车刀时，考虑左右两侧面的工作前角和排屑，使切削右侧面的车刀工作前角大于等于0，有利于切削和排屑（如图3）。
2 车削蜗杆的工艺分析
在普通车床上车削蜗杆.车床要有足够的刚性，刀具要有足够的强度，由于蜗杆牙齿较深，为使在切削过程中工件具有足够的刚性，可采取一端夹一端顶的方式安装工件.工件表面应包有薄铜皮，由三爪自定心卡盘夹紧。在对刀前应调整好床鞍、中滑板和小滑板的间隙。先在静态状态下对刀.静态对完刀后，再对床鞍、中滑板和小滑板的间隙进行调整。在刃磨车刀时必须注意螺旋升角对车刀角度的影响。在刃磨精车刀时，需刃磨两把车刀分别对左右两侧面进行车削。例如，精车右侧面车刀可刃磨200的前角.精车左侧面车刀可刃磨150的前角，这样有利于切削和排屑，也使左右侧面工作前角尽可能一致。蜗杆螺旋升角越大，对车削时的前角后角的影响就越显著。车削时螺旋升角会使车刀沿进给方向一侧的后角变小，使另一侧的后角变大。为了避免车刀后面与牙侧发生干涉，保证切削顺利进行，应将车刀沿进给方向一侧的后角加上螺旋升角，同时为了保证车刀强度，应将车刀背着进给方向一侧的后角加上螺旋升角，车削蜗杆的加工步骤可分粗车、半精车和精车三个过程，采用分层分段切削法来确定合理的切削用量，分层切削就是将蜗杆牙型高度分为几层.然后逐层递减加工量。众所周知.在蜗杆加工中，切削深度越大，加工越困难，切削量大，空间就会被排出的切屑堵塞，致使切削力突然增大而出现“扎刀”现象。分层切削则完全避开了这一现象，例如：mx=3mm的模数，三头蜗杆，蜗杆牙型高度6.6mm，可将它分为四层，第一层加工深度约在2～3mm;第二层约在1.5～2mm;第三层约在O.5～1mm，第四层约在O.5～0.8mm，如加工技术不熟练，层数可再多一些，选用适合的加工层数和深度。分段切削是指整个蜗杆加工过程分为粗车、半精车、精车三个阶段。例如上述第一层、第二层为粗车，第三层为半精车，第四层为精车，然后针对相应层次，选择与之相适应的切削用量，以达到提高加工质量和加工速度。在车削蜗杆时，冷却润滑液所起的作用较大，正确选用冷却润滑液可减少切削变形，降低切削力，同时能提高加工精度和刀具的耐用度。目前在车削45号钢的蜗杆工件时，常采用的冷却润滑液大致是粗车时使用10%的白铅油（厚白漆）或红铅粉（也称红丹粉）与90%的机械油混合作冷却润滑液，半精车、精车时使用机械油和煤油的混合油进行冷却润滑。
3 多线蜗杆的车削技巧
车削多线蜗杆的技巧主要是考虑分线方法和车削步骤的协调，采用分层分段切削法——将蜗杆牙型高度分为几层，然后逐层递减加工量;在整个蜗加工过程分为粗车、半精车、精车三个阶段。一般地，第一、二层为粗车，第三层为半精车，第四层为精车。粗车多线蜗杆时，绝不可将一条螺旋槽车好后，再车另一个螺旋槽，而必须进行全部粗车，因为先车好一个螺旋糟后，再去粗、精车另一条螺旋糟，很难保证分线精度，从而造成工件报废，所以要先进行全部粗车。在粗车之后，精车之前要利用直进法和左右切削法对螺旋槽进行一次半精车（粗车齿形应在牙形两侧及槽底留0.3mm半精车余量）.使槽的两侧余量均匀（半精车齿形应在牙形两侧及槽底留0.3mm精车余量），这一点对保证各线精车时的加工余量最为重要，对提高蜗杆精度也是重要环节。半精车之后蜗杆螺纹基本成形，只留较小的余量以备精车.可以采用直进法与斜进法或与左右进给法配合进行精车。精车多线蜗杆之前.对先精车某一个侧面需要有所选择。在确定先精车哪个侧面之前。首先测量出哪一个牙型中齿顶宽较小.其次再测量这个齿型两边的哪一个螺旋槽相对较宽.应选择螺旋槽较宽且齿顶宽较小的那个牙型侧面作为精车的第一个侧面.也就是选择了余量较小的一个牙型侧面作为精车的开始。把这个牙型侧面车成，达到了粗糙度要求，再去精确移动一个螺距（周节），精车另一条螺旋槽同一侧面，这样就不会出现余量不够的现象。
4 结语
通过实践证明.多线蜗杆、大模数蜗杆在普通车床上进行粗车、精车加工是切实可行的，能够保证精度取得良好的效果。只要进行认真的工艺分析，采用合适的车削技巧。就可以突破过去用传统专用机床加工多线蜗杆、大模数蜗杆的方法.在普通车床上实现较大导程蜗杆的加工。
参考文献：
[1]葛文军.车削加工实用技巧[M].机械工业出版社，2010.
[2]雒运强.车削加工操作技巧与禁忌[M].化学工业出版社，2009.
[3]李新德.普车加工技能训练[M].大连理工大学出版社，2010，1.