螺桿軸數控加工工裝改進研究

包玉花，張巨文

（齊齊哈爾工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

螺桿軸是很多機械的重要零件，其加工質量將直接影響機械的使用壽命和產品功能。在螺桿軸的數控加工中，如何保證螺槽段的尺寸精度和表面粗糙度，是螺桿軸數控加工中的關鍵環節和難點所在。本文則針對螺桿軸的數控加工進行了加工方案的改進研究。針對螺桿軸的數控加工的兩種加工方案進行了對比分析，得出了優化加工方案的改進分析結果，并對螺桿軸數控加工涉及的國內外刀具、數控加工機床進行了對比分析，得出了螺桿軸數控加工設備的優化使用方案。

1 加工方案的優化改進

1.1 加工方案

圖1 方案一

（1）方案一。螺桿軸的傳統數控加工方案，即方案一如圖1所示。

（2）方案二。通過工序改造，得到新螺桿軸的數控加工方案，即加工方案二，如圖2所示。

圖2 方案二

1.2 加工方案優化分析

對比兩個方案，方案一共有16道加工工序，方案二共有19道加工工序，明顯方案一的加工工序少，因此方案一的加工周期短。但是，方案一在加工螺槽后并沒有經過定型處理，精度質量穩定性較差。方案二比方案一增加了定型處理及最后的磨外圓工序，能夠更好的消除加工殘余應力。如果沒有此段工序，則螺桿軸在使用磨合后，殘余應力逐漸釋放，螺桿軸的直線度會變差，在螺桿軸運轉中可能會與周圍機械零件刮擦，帶來磨損甚至損壞機械。因此，在加工方案中增加定型處理是正確的，能夠保障螺桿軸的加工質量和使用壽命。從方案二中其他增加工序來分析，增加了定型處理和磨外圓工序后，使得后續校直工序的時間縮短，整體上方案二比方案一因為增加工序帶來的加工周期變化不是很大。因此，對比兩個加工方案，方案二則是更優化的螺桿軸加工方案。

2 加工設備分析

（1）加工設備。螺桿軸的數控加工設備較多，通過對比試驗，在螺桿軸的數控加工中比較適用的數控設備的是：①粗銑，采用青海第二機床廠的QH229、QH253螺桿銑床或其他自制銑削設備。精磨，采用德國Klingelnberg公司的HNC35SL螺桿磨床、英國Holroyd公司的TG150E或TG350E螺桿磨床、意大利SU公司的螺桿磨床、漢江機床廠的螺桿磨床等。視各廠的螺桿精度、產量、經濟實力而定。②20世紀90年代以來國產螺桿銑床及其配套設備開始逐漸發展。螺桿軸的銑加工設備，高精加工可以選用進口螺桿銑床、螺桿車銑床、螺旋轉子銑床、旋風銑。普通加工可以使用國產山西風源、山東魯能等廠家的螺桿銑床、螺桿車銑床、螺旋轉子銑床、旋風銑。

（2）刀具。國內外的刀具品牌和種類很多，通過對山高、山特維克可樂滿、瓦爾特、多馬、肯納金屬、德國GUHRING、高耐大因、黛杰工業株式會社、YG-1以及株洲鉆石、上工、哈量等國內外品牌刀具進行性價比試驗分析，得出結論：進口刀具質量好、成本高。國產刀具中衡陽量具、上工品牌刀具中的硬質合金刀具使用壽命較長、成本低，與進口刀具相比性價比較高。在試驗中發現，在批量螺桿軸數控加工中將廢棄的粗齒直柄離銑刀磨刀后再利用，用其加工螺桿軸的大余量粗加工，省刀，能夠更好的提高加工經濟效益。

3 結語

螺桿軸，屬于加工難度和加工質量要求較高的復雜軸類加工零件。在螺桿軸的數控加工中，必須重視螺桿軸的加工質量，保障螺槽段的尺寸精度和表面粗糙度，進而確保螺桿軸產品裝配在機械上以后的使用壽命和產品功能。本文對螺桿軸的數控加工方案改進和優化分析，對螺桿軸數控加工設備的使用進行了優化分析益。在分析中可以發現，在螺桿軸的數控加工領域，國產數控加工機床以及刀具距離國外發達國家產品還有很大的差距和缺陷，這是螺桿軸的數控加工國產化推行的硬傷所在，需要進一步提升國產螺桿軸的數控加工設備的科技水平是提升螺桿軸的數控加工水皮的關鍵所在。