刀具依照圖紙的要求由專業(yè)刀具廠制作完成,齒形永遠(yuǎn)精確,如圖所示。
如同滾刀的設(shè)計(jì)一樣,刀具的鏟背后角采用了等截面型設(shè)計(jì),每次只要保證將前刀面
磨去相同的厚度就可以保證銑削出的形狀相同(刀具直徑略微減小,只需在CNC控制
參數(shù)中做徑向進(jìn)刀補(bǔ)償即可,非常方便)。 只要試切一下,然后測量蝸桿的M值(跨
棒距)與理想值的差值,把這個差值直接輸入機(jī)床(1分鐘)就可以完成調(diào)整工作。
相反,一般內(nèi)旋銑刀具是由幾片獨(dú)立的刀片構(gòu)成,它的調(diào)節(jié)過程需要大量的時間,試
想如果產(chǎn)品種類繁多,恐怕機(jī)床每天浪費(fèi)在調(diào)試的時間將是很可觀的。
蝸桿外旋風(fēng)銑削的特點(diǎn):
蝸桿本身所處的工況(高速)決定了它的加工精度必須高于蝸輪,它的跳動和
齒形精度是影響嚙合噪音的關(guān)鍵參數(shù)。無論哪種蝸桿加工方法,加工力都會顯
著影響“細(xì)長蝸桿”的穩(wěn)定性。鑒于該原因,我們在為蝸桿設(shè)計(jì)工裝時,一
般都會使用“靠山” 或稱“穩(wěn)定套”(如圖),即用半園柱形的硬質(zhì)合金套
管(內(nèi)徑比零件外徑大半絲)進(jìn)行“輕微過定位”。即使是剛性較好的大蝸桿
(模數(shù)4左右),若需達(dá)到高精度,我們也只得采用2次或3次進(jìn)刀的方法。
一、 加工參數(shù)全數(shù)控化。
螺旋角(可選)、蝸桿頭數(shù)、起止位置、導(dǎo)程、切削進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速、去毛刺方式、
上下料機(jī)械手的調(diào)節(jié)等待。只需在面板通過菜單調(diào)節(jié)即可,方便快捷。此外,程序
還配備冷機(jī)預(yù)熱準(zhǔn)備循環(huán)功能、電控柜溫度自動調(diào)節(jié)、零件計(jì)數(shù)設(shè)置、無人值守、
報(bào)警停機(jī)、故障提示等等人性化功能。
二、去毛刺功能。這是我方的設(shè)備的“特長”,它分為兩個方面:
1、齒頂齒根處。
由于采用了成型刀具,直接在銑螺紋槽時同步完成,無需后處理工藝,成品蝸桿手感順滑。
圖1第三根蝸桿由于無需磨削工藝的退刀槽,直接在毛坯上銑出蝸桿。齒頂頂切帶左右圓弧,
在左右側(cè)出口處明顯可見齒頂銑削痕跡(毛坯直徑略大于頂徑)。
2、螺紋出口處。
巧妙地利用盤銑刀的頂部橫刃,在數(shù)控參數(shù)的控制下,準(zhǔn)確地對準(zhǔn)最后大半圈螺紋頂部的
鋒利“刀口”,由齒根到齒頂走出圓錐面立體螺旋線(4軸聯(lián)動),完成去毛刺動作。
圖1中第一根蝸桿沒有去毛刺,可以看見蝸桿出口出的鋒利的刃口。
圖1中間的蝸桿既采用了頂切銑刀,又進(jìn)行了出口去毛刺動作,蝸桿各處光滑平整。其實(shí)
這兩根鋼制蝸桿就是ZF和TRW在轎車電動轉(zhuǎn)向助力器EPS上采用的蝸桿。他們選擇
了我們的設(shè)備,足以說明我方設(shè)備的優(yōu)勢。
三、可以順逆銑
我們多采用順銑的方式獲得較好的表面質(zhì)量。但工件形式多樣,有時逆銑也是不得已
的選擇,我們提供了這種特殊的選擇。
圖2所示,這種細(xì)長蝸桿我們一般采用左夾右套的方式加工,以確保零件嚴(yán)格地圍繞
中心回轉(zhuǎn),而且刀具必須從右向左走刀。若從左向右銑削,則先切過的部分因?yàn)橛行?br />
直徑大大減小而剛性不足,加工過程中變形,加工結(jié)束后回彈難以達(dá)到高精度。我們
可以視蝸桿螺紋的旋向,通過配合刀具的旋向,總能使蝸桿在最合適的狀態(tài)下完成加工。
這樣的排列組合共有8種情況(不在此贅述)。
四、可以做齒頂錐度、鼓形
顯然不會有人設(shè)計(jì)成如圖3所示的那么明顯錐度的蝸桿,但是我們?yōu)楹我峁┻@種功能
呢? 那是因?yàn)閷?shí)際加工過程中(尤其是要求達(dá)到DIN6精度),一些零件自身或某些工
裝的變形是不容忽視的。例如切過的部分的剛性顯然不如未切過的部分、頂尖的剛性亦
不如半圓形穩(wěn)定套。
如無任何補(bǔ)償,某些加工過的零件將出現(xiàn)輕微的錐度,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),大約會出現(xiàn)數(shù)個微米
的大小頭。所以為補(bǔ)償這種變化我們提供了這種功能(當(dāng)然,您想故意作出1毫米差異
也可以,輸入?yún)?shù)即可)。
如圖4所示鼓形,是非常實(shí)用的功能,它可以將蝸桿做得中間大、兩端小或者中間小、兩
端大(50絲以內(nèi))。這一開始也是為了補(bǔ)償細(xì)長蝸桿的變形問題(中間讓刀,尺寸會變
大),但是粗壯的蝸桿也可以利用這種功能。這樣就可以顯著減小因減速機(jī)殼體制造誤
差、零件輕微偏心或者安裝誤差導(dǎo)致的嚙合部位跑偏的問題。正如同傳統(tǒng)直齒斜齒減速
機(jī)的齒向鼓形修形的用意。 至于齒形修形,我們可以把它體現(xiàn)在刀具上,因?yàn)槲覀儾捎?br />
的是成型銑削。
五、可以補(bǔ)償各頭螺紋之間的誤差
如果依第四條所分析的那樣,那么采用半圓穩(wěn)定套加工的蝸桿就沒有任何需要補(bǔ)償?shù)淖?br />
形問題了么? 還有!雙頭和多頭蝸桿的加工過程中就會遇到。客戶會發(fā)現(xiàn)各頭的跨棒距
幾個微米的差距,好在這是在公差之內(nèi),所以還是可以接受的。(題外話:某些單位的檢
驗(yàn)人員甚至不知道跨棒距應(yīng)該在同一個螺旋槽上測量)
其實(shí)內(nèi)在的原因是,當(dāng)多頭蝸桿毛坯被切了一刀后,剛性顯著下降,由于穩(wěn)定套與工件有
5~8個微米的間隙,切第二刀時,毛坯會更貼緊穩(wěn)定套。第三刀、第四刀、、、所以,我
么設(shè)計(jì)的操作界面中,有多刀切削的直徑方向補(bǔ)償,可以完美地獲得一致的跨棒距。
刀具安裝的注意事項(xiàng):在協(xié)同安裝設(shè)備過程中多次注意到,瑞士安裝工程師要求成型銑
刀安裝時,務(wù)必用潔凈的手掌擦拭刀具和刀軸的定位端面(禁止用紙或破布之類的常用擦拭
品),這樣才能保證刀具的端跳控制在3個微米以下,不然刀具會在旋轉(zhuǎn)中左右擺動,零件的
精度下降。
因此,種種補(bǔ)償和"注意事項(xiàng)"只有一個目的:達(dá)到DIN6精度(已經(jīng)非常接近DIN5了,
蘭博特瓦里的滾齒機(jī)在終驗(yàn)收可以輕松做出DIN5的齒輪,因?yàn)闈L齒機(jī)采用的是展成法)。因此
我們建議客戶在未來的使用過程中不能馬虎,不是說用了好設(shè)備就一定能干出頂級零件的。
蝸輪蝸桿 小蝸桿,多頭蝸桿,傘形蝸輪蝸桿,
注:聯(lián)系我時,請說是在“傲立機(jī)床網(wǎng)”上看到的,謝謝!