车工工艺与技能训练（第二版）课件：车蜗杆

车蜗杆由蜗杆和蜗轮组成的蜗杆副常用于减速传动机构中，以传递两轴在空间成90°的交错运动，如车床溜板箱内的蜗杆副。蜗杆的齿形角α是在通过蜗杆轴线的平面内，轴线垂直面与齿侧之间的夹角。蜗杆一般可分为米制蜗杆（α＝20°）和英制蜗杆（α＝14.5°)两种。１—蜗杆２—蜗轮蜗杆基本要素的尺寸计算蜗杆基本要素的尺寸计算二、蜗杆车刀及其装夹

１．蜗杆车刀几何形状

蜗杆车刀一般用高速钢材料磨制。由于蜗杆的齿形较深、导程较大，加工的难度大于车削梯形螺纹，为提高蜗杆的加工质量，车削蜗杆时，蜗杆的粗车与精车一般应分开进行。

（１）蜗杆粗车刀蜗杆粗车刀和梯形螺纹粗车刀一样，螺纹左右侧面要留有精车余量，所以刀头宽度应小于牙槽底宽ｅｆ，一般比ｅｆ小0.2mm左右。粗车刀刀尖要适当倒圆。（２）两侧磨卷屑槽的蜗杆精车刀精车刀左、右切削刃之间夹角应等于两倍齿形角（２α＝40°），左右切削刃两侧的前角较大。这种精车刀只能精车两侧齿侧面，车刀前端刀刃不能用来车削槽底。（３）蜗杆精车刀切削刃的直线度要好，表面粗糙度值小。前面径向前角γｐ＝0°～5°。

（４）可调节刀排使用可调节刀排车削蜗杆，可以不考虑导程角对车刀实际工作前角和工作后角的影响，刀头刃磨简单方便，易于垂直装刀。而车刀装好后，朝进给方向一侧转动刀排头部一个导程角γ即可。弹性槽使车刀车削时不易扎刀。

２．蜗杆车刀的装夹

（１）水平装刀法使蜗杆车刀两侧切削刃组成的平面与蜗杆轴线在同一水平面内，并与蜗杆轴线等高。车削阿基米德蜗杆（即轴向直廓蜗杆），特别是精车应采用水平装刀法，以保证齿形的正确。

（２）垂直装刀法使蜗杆车刀两侧切削刃组成的平面垂直于蜗杆齿面，两侧切削刃夹角的平分线在通过蜗杆轴线的水平面上。车削法向直廓蜗杆时，应采用垂直装刀法。粗车阿基米德蜗杆时，为避免振动和扎刀现象，保证切削顺利，也可采用垂直装刀法，但精车阿基米德蜗杆时仍需采用水平装刀法。三、蜗杆的车削方法

１．蜗杆的一般技术要求

（１）蜗杆的轴向模数和与之啮合的蜗轮的端面模数必须相等。

（２）蜗杆的轴向齿距应符合要求。

（３）蜗杆的轴向齿厚或法向齿厚应符合要求。

（４）蜗杆两齿侧面的表面粗糙度值要小，齿形应符合图样要求。

（５）蜗杆齿槽的径向圆跳动应在规定精度的允许范围内。２．工件的装夹

车削蜗杆时，切削力较大，工件应采用一夹一顶方式装夹。车削模数较大的蜗杆，应采用四爪单动卡盘与尾座顶尖装夹，使装夹牢固可靠。

工件轴向应采用限位台阶或限位支撑定位，以防蜗杆在车削中发生窜动。３．机床手柄的调整（以ＣＹ６１４０型车床为例）４．车削方法

蜗杆的车削方法与梯形螺纹的车削方法基本相同。由于蜗杆的导程（即轴向齿距）不是整数，车削蜗杆时不能使用提开合螺母法，只能使用倒顺车法车削。粗车时，蜗杆的轴向模数ｍｘ≤3mm时，可采用左、右切削法车削；蜗杆的轴向模数ｍｘ＞3mm时，一般先采用车直槽法粗车，然后再用左、右切削法半精车；如果蜗杆的轴向模数很大，ｍｘ＞5mm时，则采用车阶梯槽（即分层切削）法粗车，再用左、右切削法半精车，单边留0.2—0.3mm的精车余量。

精车时，用蜗杆精车刀分左、右单边切削成形（第一个侧面车平即可，第二个侧面根据中径的尺寸要求车出），最后用刀尖角略小于两倍齿形角的精车刀精车蜗杆齿根圆直径，把齿形修整清晰。５．车削注意事项

（１）车削蜗杆时，车第一刀后，应先检查蜗杆的轴向齿距是否正确。

（２）由于蜗杆的导程角较大，蜗杆车刀的两侧后角应适当增减。

（３）鸡心夹头应靠紧卡爪并牢固夹住工件，防止车蜗杆时发生转动而损坏工件，并应在车削过程中经常检查前后顶尖松紧情形。（４）粗车蜗杆时，应尽可能提高工件的装夹刚度，减小机床床鞍与导轨之间的间隙，以减小窜动量。

（５）精车蜗杆时，采用低速车削，并充分加注切削液，为了提高蜗杆齿面的表面质量，可采用“晃车”进行慢速切削。

（６）粗车蜗杆时，每次切入深度要适当，并经常检测（法向）齿厚，以控制精车余量。

四、蜗杆的检测

蜗杆主要的测量参数有：齿顶圆直径ｄａ、分度圆直径ｄ１、轴向齿距Ｐｘ和齿厚ｓ。齿顶圆直径ｄａ可用千分尺测量；轴向齿距Ｐｘ可用钢直尺或游标卡尺粗略测量；分度圆直径ｄ１可用三针或单针测量。用三针（或单针）测量分圆直径的量针直径和Ｍ值（或Ａ值）的计算公可查表获得。

１．用齿厚游标卡尺测量

当蜗杆精度较低时，蜗杆的齿厚可用齿厚游标卡尺测量。齿厚游标卡尺由相互垂直的齿高、齿厚卡尺组成。

测量时，将齿高卡尺的读数调整为蜗杆的齿顶高尺寸（按工件实际齿顶圆直径进行修正），使齿厚卡尺的两卡脚法向切入蜗杆齿廓（卡尺与蜗杆轴线相交成一个导程角γ），齿高卡尺的卡脚则顶住齿廓顶部。微量摆动，测出的最小读数即为蜗杆分度圆处的法向齿厚ｓｎ。蜗杆图样上一般只标注轴向齿厚ｓｘ，但无法测量，需通过法向齿厚ｓｎ的测量来判断是否正确。二者的换算公式是ｓｎ＝ｓｘｃｏｓγ。２．用三针或单针测量

当蜗杆精度要求较高，在图样上标注的是齿厚偏差时，可将齿厚偏差换算成三针（或单针）测量值Ｍ（或Ａ）的偏差，用三针（或单针）测量法来间接测量。由齿厚偏差Δｓ可算出三针测量值的偏差ΔＭ＝２.7475×Δ