一种螺旋槽的加工方法.pdf

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1、经验交流《电加工与模具~2014年第2期一种螺旋槽的加工方法孔文刚，叶秋琴(苏州电加工机床研究所有限公司，江苏苏州215011)摘要：提出一种独特、先进、经济的螺旋槽加工方法，利用C630普通车床进行局部改造，由车变铣，改造成专门加工螺旋槽的铣削设备，并对方案设计、理论计算进行了介绍。关键词：螺旋槽；主传动系统；铣削头；分度装置；功率；扭矩中图分类号：TG54文献标识码：A文章编号：1009—279X(2014)02—0063—03螺旋槽的加工是一项难度较大的工艺。常用加立铣刀。但由于立铣刀较细，刚性极差，当工件转速工方法有

2、车削和铣削。车削适合加工螺距或导程较高时，立铣刀极易断裂，铣削速度无法提高，导致加小的螺纹。当加工螺距4mm以上的螺纹时。刀具相工周期较长：且该方法仅能加工有限的几种固定导对工件的直线运动速度较快，加工难度较高；即螺程(左旋)的零件，如需加工右旋零件，机床结构需距越大，加工难度越大。加工效率越低。铣削则适合作较大改动。于加工螺距或导程较大的螺纹。通常，在普通铣床1加工方案的确定上用万能分度头通过交换齿轮的方式．可使铣床纵若仅利用现有设备加工该零件，则无法达到满向工作台带动分度头旋转来实现螺旋切削，其切削意的效果，而制造专用设

3、备的一次性投入又较大。实际进给速度要大于纵向进给速度：即螺距或导程因此。本文利用旋风铣削在螺纹加工中的良好运越小，实际进给速度越快，加工难度越大。用，对零件螺旋槽进行铣削加工。旋风铣削即在普某零件材料为Q235一A．其最大加工直径为340通车床上配套高速铣削螺纹装置，用装于高速旋转mm，最大加工长度为1400mm，导程为1000mm，刀盘上的硬质合金成形刀，从工件上铣削出螺纹的槽宽8mm，槽深3mm，槽数30个，最大升角为加工方法。旋风铣削可实现干切削、重载切削、难加45。，分左旋和右旋(图1)。工材料和超高速切削．其消耗动

4、力小，加工效率高。经分析可知，螺旋槽铣削运动是铣刀旋转、工．。厂，一件旋转、铣刀顺着工件轴线方向运动等多种运动的0’中合成。其中，工件旋转与铣刀轴向运动应根据工件II螺旋槽导程进行联动。因此，本文运用范成法加工I原理，采用三面刃铣刀高速旋风铣削，将C630普通槽数Z=30车床局部改造成专门加工螺旋槽的铣削设备。利用升角a=45。C630车床的床身、主轴箱及其内部的各齿轮传动系导程，．1oo0mm右旋(允许左旋)统、中托板、尾座等装置，加上自行设计的大降速比主传动机构、铣削头及分度头装置，再适当增加一图1零件图些辅助装置，并利

5、用三面刃铣刀的强力旋风切削进由于零件螺距较大，如采用车削加工，则刀具行加工。改造后的机床结构示意图见图2。相对工件的直线运动速度过快，易出现断刀现象，电磁调速电机1通过联轴节带动绞盘机减速加工难度大，且安全得不到保证。鉴于此，决定采用箱14，再通过一个链轮带动机床进给箱入轴上的双铣削加工。由于零件直径较大、长度较长，起先将零联链轮2。然后分两路，一路由双联链轮2直接带动件放在龙门铣上加工，采用的铣刀为直径8mm的进给箱内齿轮，通过其内部齿轮带动丝杆，形成铣刀的轴向进给运动；另一路由双联链轮2带动主轴收稿日期：2013—10—

6、29第一作者简介：L文刚，男，1971生，工程师。箱链轮3．再经过主轴箱内部齿轮传动，带动主轴运一63—《电加⋯I‘与模一恩2014年第2期经验交流x(80／20)~(80／20)x(72／37)=61．9。经过几级减速后，基本满足了硬质合金铣刀铣削余量及加T效率的要求。减速比示意图见图3。IⅡⅢⅣVⅥⅦⅧⅨXⅪⅫ1450耷20HD蹙＼＼＼＼1．电磁调速电机2．双联链轮3．主轴箱链轮4．分度板＼5．铣刀6．铣刀主轴7．尾座8．铣刀电机9．基座I＼

7、＼l0．三爪卡盘11．销板12．主轴连接盘l3．操作手柄l＼!：＼Il4．绞盘

8、机减速箱l^t．＼．．}r＼I图2螺旋槽铣削机床结构示意图＼＼II＼l＼转，形成工件的旋转运动。这样，工件的旋转和铣刀、j—)^、场1．的轴向运动就形成了联动，两运动的相互配合形成l1、j』j、了具有不同导程的螺旋运动。该方案取消了原有车幽3减速比不恿图一t-ul山．I)、瑙睾毒n床采用电机直接带动主轴箱带轮。通过主轴箱内齿采用如上联动。利用车床主轴箱及进给箱内部轮再带动进给箱内齿轮，从而带动㈣丝杆运转们的结Ⅲ脚的各齿轮传动，还能组合出2160种不同的导程供构。考虑到本次铣削的减速比极大，如采用原方法，选择。导程范围从1．9

9、—1729．9ITlm．导程的变换只需则扭矩必然过大。铣刀的旋转运动由专门设计的铣根据导程表中导程所对应的变换手柄即可。削头装置来完成。根据工件所需加工槽的数量．还2．2铣削头设计了专门的分度装置。铣削头由铣刀5、铣刀主轴6、铣刀电机8、基座2设计方案及工作过程9组成(图2)。铣刀主轴固定