淺談用1∶3分層法車削蝸桿

巫海平（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇　無錫　214046）

淺談用1∶3分層法車削蝸桿

巫海平
（江蘇省無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇無錫214046）

摘要：眾所周知，蝸桿的齒形非常深，車削時使得金屬切除量大，在學(xué)習(xí)左右切削法或斜進(jìn)法車削蝸桿時，借刀量不易控制，容易產(chǎn)生“扎刀”等問題。1：3分層切削法，有效解決了初學(xué)者盲目借刀的問題，易懂還可以大大提高車削加工效率。

關(guān)鍵詞：1：3分層法；蝸桿；借刀量

1　引言

車削梯形螺紋和蝸桿，常用的進(jìn)刀方法是左右切削法或斜進(jìn)法。蝸桿的齒形與梯形螺紋很相似，但是蝸桿的齒形非常深，切削面積較大，故車削時難度較大，采用左右切削法或斜進(jìn)法車削時，借刀量不易控制，容易產(chǎn)生“扎刀”等問題。在多年的車工實習(xí)教學(xué)中，通過不斷的探索、總結(jié)、完善，對于蝸桿的車削也有了一定的認(rèn)識，下面我們來探究一下1：3分層法車削蝸桿，使初學(xué)者更容易學(xué)習(xí)和掌握。

2　1：3分層法車削蝸桿蝸桿的具體方法

常用的蝸桿有米制和英制兩種。我國采用的大多是牙形角為40°的米制蝸桿，即蝸桿的牙形半角為20°，其正切值為0.363，近似于1：3。利用這一關(guān)系，實現(xiàn)車削過程中，中拖板進(jìn)刀量與小滑板借刀量的依據(jù)，即小滑板每借過1個單位，中拖板相應(yīng)切深3個單位。

“分層法”車削蝸桿（或螺紋），實際上是直進(jìn)法和左右切削法的綜合應(yīng)用。也就是說把牙槽分成若干層（每層1-2mm深），轉(zhuǎn)化成若干個較淺的槽來進(jìn)行切削，從而降低了車削難度，每一層切削都采用先直進(jìn)后左右的車削方法。由于左右切削時槽深不變，刀具只須做向左或向右的縱向進(jìn)給即可，如圖1所示。但由于隨著槽深的切入，左右借刀不斷隨齒形形狀改變，難以控制，為了保證牙形有足夠的車削余量，且方便操作，每次進(jìn)刀時左右借刀量與每層切深量按1：3比例進(jìn)行量化，這樣便于掌握。以模數(shù)mx=2.5mm蝸桿為例，說明“1：3分層法”的具體應(yīng)用。

根據(jù)蝸桿各部分尺寸的計算，我們可知蝸桿的齒距P=πmx=3.14×2.5=7.85mm；齒頂寬f=0.843mx=0.843×2.5=2.1mm；全齒高h(yuǎn)=2.2m x=2.2×2.5=5.5mm；齒根槽寬w=0.697mx=0.697×2.5=1.74mm。在粗車時，齒頂寬所留精車余量單邊為0.2mm，則粗車時齒槽寬為7.85-2.1-0.4=5.35mm。如圖2所示，切削過程中車刀從中間切入，以車刀的左右刀尖為依據(jù)，兩刀尖分別要向左或向右移過一個借刀量，此借刀量則為（5.35-1.74） ÷2=1.8mm。借刀量要通過小滑板刻度實現(xiàn)，即小滑板借刀量以小滑板“0”刻線分另向前向后借36格。而蝸桿的全齒高為5.5mm，中拖板的切入深度為110格，小滑板借刀量約為切入深度的1/3。即中拖板相應(yīng)切深3個單位，小滑板相應(yīng)借過1個單位。具體切削時將中、小滑板刻度對“0”后可參考表1進(jìn)行。

圖1

圖2

表1

由表1可見，中拖板每進(jìn)刀3格（0.15mm），小滑板向前向后的借刀量相應(yīng)減少1格（0.05mm），即進(jìn)刀一格。為1：3的關(guān)系。由于蝸桿的切深較大，齒槽較寬，每三刀為一層，因此這種切削方法稱作“1：3分層切削法”。從表中我們可見總的進(jìn)刀次數(shù)較多，其實在掌握方法后，在開始切削時，我們可將每層的切削深度增加到9格，小滑板的借刀格數(shù)增加到3格，逐漸切深后再按進(jìn)6格借2格和進(jìn)3格借1格的比例切削。同時，隨著槽寬逐漸減小后，每層、的進(jìn)刀次數(shù)也可由3次減少至2次（即省去中間“0”刻線的一次），從而減少總的進(jìn)刀次數(shù)，提高加工效率，通過多次實踐證明，一般完成單線蝸桿的粗加工時間為8-10分鐘左右。但要注意的是：第一，蝸桿粗車刀的刀頭寬度選擇時一般比齒根槽寬小0.1-0.15mm。不能選擇過大，否則會影響齒頂寬兩側(cè)的加工余量；第二，在每次進(jìn)給時中、小滑板的刻度值不能混淆，否則會造成“亂牙”或“扎刀”；第三，小滑板的借刀量以“0”刻線為基準(zhǔn)向前向后借刀過程中要注意消除拖板的“空行程”。

3　結(jié)束語

這種車削方法由于中拖板的進(jìn)刀格數(shù)與小滑板的借刀量都已進(jìn)行量化，初學(xué)者較容易接受和掌握，又因為是分層切削從而避免了車削過程中的“扎刀”等現(xiàn)象的發(fā)生。熟練掌握這種方法后可大大提高車削蝸桿的加工效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭德蔭主編.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：勞動出版社,2001.

[2]許兆豐主編.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：勞動出版社,2001.

[3]韓花琴.利用車床加工螺紋概述[J].一重技術(shù),2002(04).

[4]王巍.如何訓(xùn)練學(xué)生車削螺紋[J].職業(yè)技術(shù)教育,2006(02).

作者簡介：巫海平（1978-），男，實驗師，高級技師，研究方向：機(jī)械加工制造。