車削變齒厚蝸桿時交換齒輪齒數的計算方法及車削時應注意的幾個問題

王 強

大連電子學校 遼寧 大連 116000

變齒厚蝸桿是普通蝸桿的一種變形,可以用來調整蝸輪蝸桿運動副的間隙,從而提高傳動精度。由于其齒的左右側面的導程不相等,從而使蝸桿的齒厚逐漸變大或變小,故又稱為變齒厚蝸桿。也就是說,變齒厚蝸桿有三個導程：標準導程Pz一般只作為計算基礎,它是按標準模數Mz計算的值；實際加工中為形成不同的齒厚要相應增加或減少左側導程PzL和右側導程PzR,它們并不是標準值,在臥式車床的進給箱上找不到相應的模數值。為了車削出變齒厚蝸桿,可以用改變車床上交換齒輪齒數的方法來增大或減少左右兩側導程。

1 交換齒輪齒數的計算方法

我們以在CA6140車床上車削如下圖所示的變齒厚蝸桿為例,說明計算交換齒輪齒數的方法。

漸厚蝸桿的參數如下表：

漸厚蝸桿參數表

右齒面軸向模數； MzR 2.45右齒面螺旋升角 Y 3o 48’頭數 z 1螺旋方向 —— 右標準軸向齒厚： S 3.925上偏差：－0.0946下偏差：－0.151標準法向齒厚 Sn 3.916上偏差：－0.0946下偏差：－0.151軸向齒形角： α 20o

按照車削標準模數為2.5蝸桿的傳動路線,改變交換齒輪齒數,分別車削變齒厚蝸桿的左右齒面。算出交換齒輪的齒數后,根據車床上的標注,仍然按照車削標準模數蝸桿的方式選擇傳動路線,然后再更換交換齒輪相應增減導程后,分別車削蝸桿的左右齒面。

2 車削變齒厚蝸桿應注意的幾個問題：

車削變齒厚蝸桿,應根據其左右導程按上述方法分別算出相應所需交換齒輪的齒數,左右齒面分別進行切削。其它操作與車削普通蝸桿基本相同。車削時應注意以下幾個問題。

2.1 軸向最小齒根槽寬應大于蝸桿車刀刀頭寬度 變齒厚蝸桿在齒厚變厚或變薄的同時,其齒根槽寬也相應的變窄或變寬。當齒根槽寬變窄到一定程度時,蝸桿車刀在車削左右兩側齒面時,將與齒槽另一面產生干涉,嚴重時加工將無法繼續進行下去。所以加工前首先要算出變齒厚蝸桿最小齒槽寬度,保證其大于車刀刀頭寬度。

計算出的最小齒根槽寬度等于1.28mm,所以在選用車刀時,車刀的刀尖寬度盡可能等于1.28mm,如果車刀刀頭寬度大于1.28mm,將會使標齒厚3.925mm因車刀刀頭過寬而變窄。如果車刀刀頭寬度小于1.28mm將會使標準齒厚因車刀刀尖過窄而變寬。所在在選用車刀時盡可能使車刀刀尖寬度等于1.28mm。

2.2 劃出車削左右導程的對刀及測量基準點 由于變齒厚蝸桿的齒面左右導程不同,需分別車削,所以在更換交換齒輪后,要找準車削螺旋槽的起始點,要劃線對刀,這樣才能保證基準線處的標準齒型厚度,同時也保證左右不同的導程。劃線時,首先劃出檢查基準線和軸線,在兩線交點處用沖樣輕輕沖出一個點,再以此點為中點劃出按導程P X＝3.14×2.5＝7.85mm的線段,在線段兩頭打上樣沖。再以這個點為中心,劃出軸向齒根槽寬度W＝1.28作為對刀的基準點。車削時,蝸桿車刀中心對準齒根槽寬的中點。先車削導程時2.45mm的蝸桿時,車刀刀尖對準左側齒根槽寬中點,這一側車完后,交換齒輪車削導程為2.55mm的蝸桿。這時要打正車,按下開合螺母,將車刀對準第一條螺線中。對好刀后將刀退出來,退到工件前面,然后車削。

對刀時注意要保證對刀位置的正確,要把車床傳動間隙讓出,即每次對刀都是在主軸由正轉狀態到停車的情況下對刀。如果在由主軸反轉狀態到停車的位置對刀,則在車床轉為正轉準備切削時,由于車床齒輪間存在傳動間隙,會使對刀位置發生偏移。另外為了保證對刀位置正確,工件應盡量裝夾在兩頂尖間車削,以保證每次裝夾的定位精度。

2.3 其它需要注意的問題 粗精車齒面時,為保證切削順利,蝸桿車刀的切削刃上應磨有前角(車削槽左側導程時,車刀前角一般取γ0＝10°－15°；車削槽右側導程時,車刀前角取γ0＝20°－25°),并要磨出卷屑槽。

粗車齒槽時,為提高切削效率,可采用車槽法車削。先用刀頭寬度等于最小齒間槽寬度的直槽刀車削至分度圓直徑處,再用刀頭寬度等于最小齒根槽寬度的直槽刀車至齒根圓直徑。注意兩槽中心應對正,兩邊對稱,以防止粗精車齒面時留有刀痕。

以上是車削變齒厚蝸桿應注意的幾個主要問題,其它關于車削方法與應注意的問題方面與車削普通蝸桿相同。