浅谈用1∶3分层法车削蜗杆

时间：2024-05-20

巫海平（江苏省无锡交通高等职业技术学校,江苏　无锡　214046）

浅谈用1∶3分层法车削蜗杆

巫海平
（江苏省无锡交通高等职业技术学校,江苏无锡214046）

摘要：众所周知，蜗杆的齿形非常深，车削时使得金属切除量大，在学习左右切削法或斜进法车削蜗杆时，借刀量不易控制，容易产生“扎刀”等问题。1：3分层切削法，有效解决了初学者盲目借刀的问题，易懂还可以大大提高车削加工效率。

关键词：1：3分层法；蜗杆；借刀量

1　引言

车削梯形螺纹和蜗杆，常用的进刀方法是左右切削法或斜进法。蜗杆的齿形与梯形螺纹很相似，但是蜗杆的齿形非常深，切削面积较大，故车削时难度较大，采用左右切削法或斜进法车削时，借刀量不易控制，容易产生“扎刀”等问题。在多年的车工实习教学中，通过不断的探索、总结、完善，对于蜗杆的车削也有了一定的认识，下面我们来探究一下1：3分层法车削蜗杆，使初学者更容易学习和掌握。

2　1：3分层法车削蜗杆蜗杆的具体方法

常用的蜗杆有米制和英制两种。我国采用的大多是牙形角为40°的米制蜗杆，即蜗杆的牙形半角为20°，其正切值为0.363，近似于1：3。利用这一关系，实现车削过程中，中拖板进刀量与小滑板借刀量的依据，即小滑板每借过1个单位，中拖板相应切深3个单位。

“分层法”车削蜗杆（或螺纹），实际上是直进法和左右切削法的综合应用。也就是说把牙槽分成若干层（每层1-2mm深），转化成若干个较浅的槽来进行切削，从而降低了车削难度，每一层切削都采用先直进后左右的车削方法。由于左右切削时槽深不变，刀具只须做向左或向右的纵向进给即可，如图1所示。但由于随着槽深的切入，左右借刀不断随齿形形状改变，难以控制，为了保证牙形有足够的车削余量，且方便操作，每次进刀时左右借刀量与每层切深量按1：3比例进行量化，这样便于掌握。以模数mx=2.5mm蜗杆为例，说明“1：3分层法”的具体应用。

根据蜗杆各部分尺寸的计算，我们可知蜗杆的齿距P=πmx=3.14×2.5=7.85mm；齿顶宽f=0.843mx=0.843×2.5=2.1mm；全齿高h=2.2m x=2.2×2.5=5.5mm；齿根槽宽w=0.697mx=0.697×2.5=1.74mm。在粗车时，齿顶宽所留精车余量单边为0.2mm，则粗车时齿槽宽为7.85-2.1-0.4=5.35mm。如图2所示，切削过程中车刀从中间切入，以车刀的左右刀尖为依据，两刀尖分别要向左或向右移过一个借刀量，此借刀量则为（5.35-1.74） ÷2=1.8mm。借刀量要通过小滑板刻度实现，即小滑板借刀量以小滑板“0”刻线分另向前向后借36格。而蜗杆的全齿高为5.5mm，中拖板的切入深度为110格，小滑板借刀量约为切入深度的1/3。即中拖板相应切深3个单位，小滑板相应借过1个单位。具体切削时将中、小滑板刻度对“0”后可参考表1进行。

图1

图2

表1

由表1可见，中拖板每进刀3格（0.15mm），小滑板向前向后的借刀量相应减少1格（0.05mm），即进刀一格。为1：3的关系。由于蜗杆的切深较大，齿槽较宽，每三刀为一层，因此这种切削方法称作“1：3分层切削法”。从表中我们可见总的进刀次数较多，其实在掌握方法后，在开始切削时，我们可将每层的切削深度增加到9格，小滑板的借刀格数增加到3格，逐渐切深后再按进6格借2格和进3格借1格的比例切削。同时，随着槽宽逐渐减小后，每层、的进刀次数也可由3次减少至2次（即省去中间“0”刻线的一次），从而减少总的进刀次数，提高加工效率，通过多次实践证明，一般完成单线蜗杆的粗加工时间为8-10分钟左右。但要注意的是：第一，蜗杆粗车刀的刀头宽度选择时一般比齿根槽宽小0.1-0.15mm。不能选择过大，否则会影响齿顶宽两侧的加工余量；第二，在每次进给时中、小滑板的刻度值不能混淆，否则会造成“乱牙”或“扎刀”；第三，小滑板的借刀量以“0”刻线为基准向前向后借刀过程中要注意消除拖板的“空行程”。