江西九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 （332007） 蔣曉剛

筆者承接了一種錐齒蝸桿軸的零件加工任務(wù)，如圖1所示，經(jīng)過對加工難點的仔細(xì)分析和反復(fù)試驗，我們總結(jié)此工件比較合理的車削加工工藝。此工藝既能滿足加工精度要求，又能保證較高的加工效率。按此工藝加工取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)闡述如下。

圖1 錐齒蝸桿軸

1.該工件加工的難點

（1）蝸桿的加工 常規(guī)加工方法采用成形刀直接加工，在臥式車床上精度不高，很難滿足公差要求，且效率低下。

（2）錐齒面的加工 錐齒面在臥式車床上加工難度較大，且精度難以保證，測量時易出現(xiàn)誤差。

2.車削的工量具準(zhǔn)備

（1）刀具的準(zhǔn)備 端面刀一把，90°外圓車刀兩把（粗車刀、精車刀），車孔刀一把，三角螺紋刀一把，合金切槽刀一把，超硬切槽刀三把（寬度分別為4.0～4.3mm，2.6～2.8mm，1.7～1.9mm，長度不低于7mm），切槽刀一把，400蝸桿刀三把（粗蝸桿刀、右單刃蝸桿刀、左單刃蝸桿刀），利用三角螺紋刀改造的特制切槽刀等（見圖2）。

圖2

（2）測量工具的準(zhǔn)備 0～200mm游標(biāo)卡尺一把，25～50mm千分尺一把，齒厚卡尺一把，17～20mm內(nèi)徑千分尺一把，0～150mm深度尺一把，萬能角度尺一把等。

（3）輔助工具 中心鉆、頂尖、麻花鉆、百分表及表架、活動頂尖、銅片、銅棒等。

3.車削加工工藝

（1）裝夾工件 由于選用加工材料是45鋼，車削力過大，所以裝夾需要采用一夾一頂?shù)姆绞?。工件的裝夾要注意長度尺寸，以免為下面的測量帶來不便。一般裝夾在卡盤上長度為15～18mm。

（2）粗車外圓 首先端面刀對端面進(jìn)行車削，因為伸長量過大，且剛性不足，所以車削量不要過大，一般不超過0.5mm。端面車平整后，用中心鉆鉆中心孔，轉(zhuǎn)速不宜慢，不低于560r/min以防止鉆頭斷在工件里，鉆好后用頂尖頂住中心孔。然后，用粗車刀進(jìn)行粗車外圓，由于增加了工件的剛性，車削用量可以適當(dāng)增加，一般留下0.5mm進(jìn)行精車，依次按圖車削到尺寸。

注意：車削φ27mm（圖1中間）的外圓時先用切槽刀切出一定寬度的低槽，然后再用外圓車刀依次車削φ 38mm、φ 32mm的外圓，最后再用切槽刀完成無精度要求的27mm。

（4）車削蝸桿 第一，刀架上的車刀全部換下來，依次裝夾：三角螺紋刀、超硬切槽刀三把。一般如果圖樣沒有要求則選用三角螺紋刀進(jìn)行兩邊倒角，角度大約30°，注意倒角要倒大些，以防擠壓過大，導(dǎo)致毛邊翻邊過嚴(yán)重。

第二，檢查車床掛輪是否掛到正確的位置、各手柄是否處在正確的位置，尤其要注意的是加工的蝸桿是2頭的，那么模數(shù)就是6mm；另外調(diào)整轉(zhuǎn)速為25r/min或是50r/min，轉(zhuǎn)速選擇過快，車削力過大易導(dǎo)致刀具崩斷；小滑板對準(zhǔn)零刻度線。這些步驟非常重要，決定著蝸桿能否正常車削。

第三，用第一把切槽刀（寬度4.0～4.3mm）對刀（中轉(zhuǎn)盤刻度盡量對準(zhǔn)零刻度線進(jìn)行車削，方便尺寸計算），由于車削力過大，每次單邊背吃刀量不要超過0.2mm，直至單邊深度約為3mm；然后利用小滑板刻度進(jìn)行分線，因為蝸桿齒距為3πmm，所以轉(zhuǎn)動小滑板使刀架向前移動約為9.42mm；接下來車削第二條線，方法和車削第一條線一樣，車削完成后主軸暫停。

用第二把切槽刀寬度2.6～2.8mm進(jìn)行對刀車削，在對刀前把小滑板歸位，防止第二把刀分線時超過小滑板量程。對刀完成進(jìn)行車削，每次單邊背吃刀量不要超過0.2mm，直至單邊深度約為2mm；再次利用小滑板進(jìn)行分線，轉(zhuǎn)動小滑板使刀架向前移動約為9.42mm，車削第二條線，過程與第二把刀車削的第一條線相同。

用第三把切槽刀寬度1.7～1.9mm進(jìn)行對刀車削，在對刀前別忘了把小滑板歸位。對刀完成后進(jìn)行車削，由于此時切槽刀剛性較弱，因此每次單邊背吃刀量不要超過0.15mm，直至單邊深度約為1.6mm，為了使工件的低槽光滑，最后一刀用最慢速度車削且單邊背吃刀量盡可能小約為0.25mm；然后利用小滑板分線，轉(zhuǎn)動小滑板使刀架向前移動約為9.42mm，車削第二條線，過程與第三把刀車削的第一條線相同。

第四，刀架上的車刀全部換下來，依次裝夾：粗車蝸桿刀、右單刃蝸桿刀、左單刃蝸桿刀。首先用粗車蝸桿刀采用左右法進(jìn)行粗加工，深度進(jìn)給量可以稍微大些，為了防止右面干涉刀具，先修右面，后修左面；為了保證蝸桿的精度，利用小轉(zhuǎn)盤分線時，每次旋轉(zhuǎn)的刻度必須保持一致。當(dāng)蝸桿大致形狀出來時，用齒厚卡尺測量法向齒厚，當(dāng)法向齒厚為4.80mm時，換左單刃蝸桿刀進(jìn)行精加工，每條線只需車0.5mm左右，以左面為測量基準(zhǔn)。等兩條線的左面全部修好，轉(zhuǎn)換右單刃蝸桿刀進(jìn)行精修，直到測量時符合尺寸要求。

（6）車削錐齒面 第一，卸下工件，用游標(biāo)卡尺測量出此時工件總長度，然后掉頭裝夾在直徑為φ 32mm的外圓上，用銅片包住裝夾的外圓，以防夾出痕跡。首先大概把多余的長度用端面刀車削掉，留有0.3～0.5mm的長度。由于工件有同軸度的要求，因此把表架固定在中滑板上，固定百分表后，測量觸頭和φ 38mm外圓接觸。朝著一個方向轉(zhuǎn)動卡盤，觀察指針的轉(zhuǎn)向，指針的最高點和最低點差的一半即為調(diào)整尺寸，用銅棒在最高點向下輕敲，同時注意觀察指針的位置，到最高點與最低點中間時停止敲擊；再次轉(zhuǎn)動卡盤觀察指針的最高點與最低點，若不在公差范圍之內(nèi)則繼續(xù)用銅棒輕敲最高點調(diào)整直到符合公差要求；然后稍微夾緊工件，再次利用百分表測量同軸度，以防卡爪夾緊時同軸度超差。一般不會出現(xiàn)，如果出現(xiàn)尺寸超差則在不松卡爪的情況下再次校核，直到尺寸在公差范圍內(nèi)；然后再夾緊工件。再用端面刀車去多余的長度，控制總長度；最后車削外圓，控制φ58mm的外圓再用中心鉆鉆中心孔。

第二，根據(jù)圖樣，工作臺向左轉(zhuǎn)換62°48′。由于車床構(gòu)造，不能一次性準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換到位，需要經(jīng)過多次的試車與測量來轉(zhuǎn)換刀架位置以達(dá)到精度要求。

首先車去部分多余材料，然后轉(zhuǎn)動小滑板，進(jìn)行車削，車削一次，用萬能角度尺測量一次，根據(jù)圖樣測量角度為207°8′～207°12′，測量時以端面為基準(zhǔn)，要借助燈光觀察。同時要用游標(biāo)卡尺測量長度為17mm斜面，以防車削過多。最后，工作臺調(diào)整歸位。

第三，根據(jù)圖樣角度要求，工作臺向右旋轉(zhuǎn)30°，然后轉(zhuǎn)動刀架利用特制的切槽刀，轉(zhuǎn)動小滑板，進(jìn)行車削，車削一次用萬能角度尺以斜面為基準(zhǔn)測量一次，根據(jù)圖樣測量角度為 87°8′～87°16′，要借助燈光測量，直至角度符合公差要求，且和斜面有0.2mm的寬度。

第四，卸下特制切槽刀，再次裝夾，但刀桿要和主軸平行。向左轉(zhuǎn)換刀架，使特制切槽刀右刀尖（見圖2）不要碰到工件，充分利用左刀尖加工深度為4mm的斜孔。左刀尖稍微伸進(jìn)中心孔大約0.3mm，然后轉(zhuǎn)動中滑板，使刀具向操作者的方向靠近，距離斜面大約0.5mm時停止，再回到中心孔再次伸進(jìn)大約0.3mm，重復(fù)此次操作直到深度接近3.9mm時停止；再從端面利用小滑板對斜內(nèi)孔斜面進(jìn)行車削碰到其低面后稍深一點，再轉(zhuǎn)動中滑板，使刀具遠(yuǎn)離操作者，直到中心孔處。利用深度尺測量，得出準(zhǔn)確的尺寸，再次從端面進(jìn)行操作，重復(fù)上述過程，直到深度合格。最后用中心鉆對斜孔低面進(jìn)行鉆孔。停止車床，把工件取出。