解析变齿厚蜗杆的数控车加工技术

鲁国军

宁波技师学院机械系，浙江宁波 315020

对变齿厚蜗杆有一定了解的人都知道，它的加工工艺复杂异常，当下对变齿厚蜗杆的加工主要采用的是通过挂轮车的方法进行，这需要规模庞大计算总量，还应当进行制作挂轮等工作，这些工作大大延长了加工周期，加工效率也不是很高，这严重限制了变齿厚蜗杆的生产，这就要求我们必须对变齿厚蜗杆的加工技术进行大幅度改良，这将有利于加工工期的缩短，让变齿厚蜗杆的加工工艺更加趋于合理性、经济性，提升加工精度。

1 变齿厚蜗杆的优势

在大多数机械产品的减速机制中，蜗杆是其重要的组成部分，它可以有效保障机械的高效运转，此外，蜗杆可以让机械产品产生巨大的传动力，使得机械产品中的蜗杆涡轮机构更加紧密，大幅度增加其承载力，进而让蜗杆涡轮机构的传动趋于平稳，而变齿厚蜗杆就是蜗杆的其中一种类型，在机械进行常规工作的过程中，变齿厚蜗杆会根据导程的差异，其厚度也随之发生相应的变化，我们知道，机械在正常工作时，会因为受到不同程度的磨损致使增加传动间隙，在这个时候，仅仅适当调整蜗杆的轴向位置，便可以很大程度上提高蜗杆的转动幅度，以此来提高其精度，在以前，这是不可想象的，一旦发生问题就必须对蜗杆和涡轮进行更换，既麻烦又不经济，采用变齿厚蜗杆后，人们发现这类蜗杆不仅操作方便、经济适用，更加能够满足相关的技术要求，可谓一举多得。

2 加工蜗杆的技术要领

在数控车床出现以前，加工蜗杆多采用车削加工的办法，当时采用的车床还是普通车床，很多道工序基本上都是采用手工的方式进行，这在无形中增大了劳动的力度和强度，而且普通车床会受到众多参数的制约，导致一些蜗杆得不到加工，这种状况一直持续到数控车床的出现，相比于普通车床，数控车床具有诸多优势，它对蜗杆加工的精度被提升到了一个较高的层次，大幅度减轻了手工作业的劳动强度，而数控机床在加工蜗杆时，程序都是事先被设定好的，全部自动化、机械化，提高了蜗杆精度，提升了从产品的合格率，然而我们也必须面对数控机床所需要解决的一些问题，譬如在数控机床对蜗杆进行加工的过程中，由于刀所承受的力度过大，极易发生断裂现象，而随着机器的磨损，机床齿面的粗糙程度也会加大，所以大规模的蜗杆加工基本上很难进行，所以在数控机床的工作工程中要对诸多问题给予充分的考虑。

变齿厚蜗杆的齿厚会沿着轴变薄或者变厚，而其齿间宽度也会发生相应的形状变化，当这个齿间宽度被减小到某一点的时候，蜗杆牙槽的两侧刀面将会与侧方相互影响，严重时会让变齿厚蜗杆的加工工作无法继续进行，需要强调的是，齿根的齿间宽度必须严格大于2mm，要知道这对于变齿厚蜗杆来说可以发挥巨大的作用，根据理论公式：

我们不难看出，当齿间宽度一旦小于2mm 时，就必须对相应的设计变更改良，让齿间宽度增加，而在实际操作中，在很多时候进行变更十分困难，这时候就应当早蜗杆齿间宽度小于2mm 的地方撤出规定宽度的刀槽，使厚齿处的高度在一定程度上减少，而齿间吻合的现象我们可以对其忽略，此外，蜗杆根圆间的宽度也应当严格保持在大于2mm 的范围之内，加工的操作人员需要根据变齿厚蜗杆的的具体参数制定其相应的加工方式。

下面让我们初步了解一下车削方法，在对变齿厚蜗杆进行车削过程中，不论是精车还是粗车，操作人员都需要依据两侧的导程对挂轮齿的数量进行精确的推算，合理调整机床，对其采取加工作业，车削方法还适用于其他的一些基本操作。

3 数控车加工技术的改良方法

首先，让我们探讨一下在改进过程中所需要注意的相关事宜，因为变齿厚蜗杆的两侧导程基本一致，在进行误差分析的过程中，必须要将误差降到最低，以控制在允许的范围，而对于车刀刀尖的宽度必须要严格进行控制，最基本的要求是小于螺纹齿轴向齿间的宽度，避免出现干涉情况。在改进刀杆的过程中，通常情况下应当选一些可以转动的刀杆，进而减少切削过程中产生的振动效果，普遍认为，弹簧刀杆是最佳选择，这是因为弹簧刀杆具有非常低的刚度，一旦切削的力度被加大时，刀具就会发生位置的转移，进而切削的力度会被不同程度的削减，振动也会随之被吸收，最终起到消除振动的功能，选择弹簧刀刀杆的另一个重要原因就在于因为其刚度低，自身的振动频率相对于其他种类的刀杆也非常低。

下面让我们简要探究一下对精车刀的改良，影响齿厚度的重要元素包括精车刀具的双刃以及前角，操作人员需要严格将齿形角控制在20 度左右，前侧刀刃与双侧刀刃必须保持平直状态，确保齿形角尺寸精确的同时，更要保证刀口的锋利程度，对前侧刀表面的粗糙程度进行严格控制，在双侧打磨出深度在1 毫米左右的沟型凹槽，精车刀的后角需要根据螺纹角度适时地发生改变，利用油石对刀刃的表面进行抛光作业，严格将其粗糙程度控制在0.7 左右，更要保证其锋利的程度，要优先进行双侧的切削作业，之后对顶部进行切削，当这三个表面切削作业完成以后，仅仅需要简单的工序就完全可以达到很高的精度，进而让其工作效率得到大幅度提高。此外，我们对于传统的切削方法也必须进行相应的改良工作，在对变齿厚蜗杆的后期加工工序进行时，相应的切削办法必须加以改良，在发挥传统左右切削法优势的基础之上，进行创新改进，如需必要，应当进行试验，并对试验结果加以准确分析，进而达到切身不变的根本目的，这样便可以使切削的面积不断加大，最大限度地提高了工作效率。

谈完了精车刀，自然就要提到对粗车刀的改进办法，目前的变齿厚蜗杆的刀尖材质多数为白钢，要想降低夹刀现象的发生率，就必须要严格控制刀尖的宽度，使之相对于底槽宽度略小，操作人员在估算出刀尖的宽度以后，应当用砂轮对其进行打磨作业，使刀刃呈现出圆弧形状，这个圆弧的弧度如果越大，就能使之耐用性能增强，同时说明其散热的性能非常好，与精车刀相似，其刀面的粗糙程度也应当严格被控制在哦0.7 左右，这也是为了提高刀头的耐磨性能。

4 结论

通过本文的深入阐述，在运用变齿厚蜗杆的数控车加工技术过程当中，对其工艺进行深度改良，可以有效提高加工作业的质量和效率，操作人员应当对变齿厚蜗杆的参数和精度进行严格的控制，结合现实情况，在发挥传统技术优势的前提下，对数控车床加工变齿厚蜗杆技术进行持续性的创新和改良，全面体现出加工技术的高效性、合理性以及经济性。

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