蜗杆的加工与检测

1、工程实训中心工程实训中心 谭斌谭斌20132013年年1111月月蜗杆的车削与测量蜗杆的车削与测量12学习目标知识目标 了解蜗杆的作用、种类、齿形。 蜗杆主要参数的名称、符号、计算公式。 了解蜗杆的技术要求，学会确定蜗杆的参数。 了解蜗杆车刀的几何形状和角度要求。技能目标 掌握轴向直廓蜗杆车刀的刃磨方法。 掌握单头轴向直廓蜗杆的车削方法。 掌握轴向直廓蜗杆的多种测量方法。工作任务相关理论知识一蜗杆概述一蜗杆概述1蜗杆的作用及种类蜗杆的作用及种类 蜗杆、蜗轮传动常用于作减速运动的传动机构中。常用的蜗杆有米制蜗杆（模数），齿形角为20（牙形角40）；英制蜗杆（径节），齿型角为14.5（牙形角29）

2、，我国采用米制蜗杆。2蜗杆的齿形蜗杆的齿形 常用的蜗杆齿形按齿廓形状可分为轴向直廓蜗杆和法向直廓蜗杆两种。轴向直廓蜗杆又称为ZA蜗杆，这种蜗杆的轴向齿廓为直线，而在垂直于轴线的截面内，齿形是阿基米德螺线，所以又称为阿基米德蜗杆。 法向直廓蜗杆又称为ZN蜗杆，这种蜗杆在垂直于齿面的法向截面内，齿廓为直线，所以又称为法向直廓蜗杆。3蜗杆主要参数的名称、符号、计算公式及参数确定蜗杆主要参数的名称、符号、计算公式及参数确定蜗杆参数计算蜗杆参数计算轴向齿距：PX=*mx=3.14162=6.2832mm导程： PZ=Z1*mx=3.14162=6.2832mm齿顶高：ha=mx=2mm齿根高：hf=1.

3、2mx=1.22=2.4mm全齿高：h=2.2mx=2.22=4.4mm齿顶圆直径：da=d1+2mx=44+22=48mm齿根圆直径：df=d1-2.4mx=44-2.42=39.2mm轴向齿顶宽：Sa=0.843mx=0.8432=1.686mm轴向齿根槽宽：ef=0.697mx=0.6972=1.394mm轴向齿厚：Sx=Px/2=*mx/2=3.14162/2=3.142mm导程角：tanr=PZ/*d1=6.2832/3.141644=2.6023法向齿厚：Sn=Pz/2*cosr=6.2832/2cos(2.6023)=3.145mm二蜗杆技术工艺要求二蜗杆技术工艺要求1蜗杆的齿距

4、必须等于蜗轮齿距。2法向或轴向齿厚要符合要求。3齿型两侧面表面粗糙度要小。4蜗杆径向跳动不得大于允许范围。三、工件的装夹三、工件的装夹 粗车时为了提高工件的装夹刚度，应尽量缩短工件的长度。最好把工件的一端夹在单动卡盘内，另一端用顶尖支顶。精车时，应注意工件的同轴度，工件要以两顶尖孔定位装夹，以保证加工精度。四、蜗杆车刀及其装夹四、蜗杆车刀及其装夹 蜗杆车刀与梯形螺纹车刀基本相同，但因蜗杆的导程较大，所以在刃磨蜗杆车刀时，更应考虑导程角对车刀前角和后角的影响，另外蜗杆的精度较高,所以一般低速车削，用高速钢车刀。1高速钢车刀蜗杆车刀及几何角度高速钢车刀蜗杆车刀及几何角度蜗杆车刀的角度蜗杆车刀的角度

5、a)刀尖角：粗车刀刀尖角小于蜗杆牙型角；精车刀刀尖角应等于蜗杆牙型角。b)刀头宽度：刀头宽度应小于齿根槽宽。c)纵向前角：粗车刀一般为15左右；精车刀为了保证牙型角正确，前角应等于0。 d)纵向后角：一般为68。e)两侧刀刃后角：考虑蜗杆旋向和导程角。右旋车刀：左侧后角为（35），右侧后角为（35）。左旋车刀则相反。f)刀尖适当倒圆。蜗杆粗车刀 蜗杆精车刀 2蜗杆车刀的装夹（2）垂直装刀法 车削法向直廓蜗杆时，必须把车刀两侧切削刃组成的平面装得与蜗杆齿侧垂直。 由于蜗杆的导程角比较大，为了改善切削条件和达到垂直装刀要求，可采用可回转刀杆(见右图)。刀头可相对刀杆回转一个所需的导程角，然后用螺钉

6、紧固。这种刀杆开有弹性槽，车削时不易产生扎刀。 用水平装刀法车削蜗杆时，由于其中一侧切削刃的前角变得很小，切削不顺利，所以在粗车轴向直廓蜗杆时，也常采用垂直装刀法。 （1）水平装刀法 车轴向直廓蜗杆时，用水平装刀法。在装夹车刀时一般用样板找正装夹。 装夹模数较大的蜗杆车刀，容易把车刀装歪。可采用万能量角器来找正车刀刀尖角位置(见左图)。五、蜗杆的车削方法五、蜗杆的车削方法 蜗杆的车削方法和车削梯形螺纹相似。有斜向进刀切削法、左右切削法、车直槽法和车阶梯槽法。 由于蜗杆的齿距大，齿型深，切削面积大，车削时比梯形螺纹困难些。一般粗车后留精车余量0.20.4mm，在精车时，采用均匀的单面车削。切削深

7、度不宜过深，否则会发生“啃刀”现象。所以在车削过程中，必须注意观察切削情况，控制切削用量，防止“扎刀”。最后再用刀尖角略小于齿型角的车刀，精车蜗杆底径，把齿型修整清晰，以便保证蜗杆齿面的表面粗糙度和精度要求。 蜗杆的主要测量参数有齿距、齿顶圆直径、分度圆直径、法向齿厚。其中齿顶圆直径可用千分尺测量，齿距由机床传动链保证。分度圆直径的测量分度圆直径的测量 分度圆直径的测量用三针或单针测量，方法与测量梯形螺纹相同（公式不同）。 M=d1+3.924dD-4.316mX d1-分度圆直径，dD=量针直径dD=1.672 mx 2法向齿厚的测量法向齿厚的测量 法向齿厚使用齿轮游标卡尺测量（见下图）。适

8、用于精度要求不高的蜗杆。因图样上一般注明的是轴向齿厚，所以先要把轴向齿厚换算成法向齿厚。 六、蜗杆的测量方法 Z向偏置量的计算方法如下：三针测量 设设M实测实测- M理论理论= Z向偏置量向偏置量=0.3636 、 = 2.75*Z向偏置量向偏置量（轴向齿厚法向齿厚） 实际加工时，在一次循环结束后，用三针测量实测M值，计算出刀具Z向偏置量，然后在刀长补偿或磨耗存贮器中设置Z向刀偏量，再次用G76循环加工就能一次性精确控制中径等参数值。计算Z向刀具偏置值编写数控程序及精度控制编写数控程序及精度控制O0009；（第一次粗加工）G40G97G99M03S180T11；G00 X50.0 Z5.0；

9、G76 P020130 Q50 R0.03； (设定精加工两次，精加工余量为0.1mm，倒角量等于0.1倍螺距,牙型角为30，最小切深为0.05mm。)G76 X39.2 Z-64 P4400 Q500 F6.283；（设定螺纹高为4.4mm，第一刀切深为0.5mm。）(G76C2A30X39.2Z-47K4.4U0.03V0.05Q0.5F6.283华中）G00 X150.0；Z200； M05；M30；编写数控程序及精度控制编写数控程序及精度控制O0009；（第一次精加工）G40G97G99M03S180T11；G00 X50.0 Z5.0； G76 P020130 Q50 R0.03；G76 X39.2 Z-47 P4400 Q2000 F6.283；(G76C2A30X39.2Z-64K4.4U0.03V0.05Q2.0F6.283华中）G00 X150.0；Z200； M05；M30；审图分析定全长审图分析定全长卡盘扳手往下放卡盘扳手往下放刀具安置要合理刀具安置要合理工艺程序是保障工艺程序是保障先查头来与定位先查头来与定位再检轮廓内情况再检轮廓内情况程序校