蜗杆磨削中砂轮修形-海洋传动

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蜗杆磨削中砂轮修形
发布时间:2016/6/2 15:18:40 来源:海洋传动
在机械设备中,由于蜗杆传动具有减速比大、结构紧凑等特点,在各种传动装置和分度机构中得到广泛的应用。随着现代工业技术的飞速发展,对蜗轮副在承载能力、传动效率和传动精度等方面提出了更高的要求。为满足这些要求,一是采用综合机械性能好的材料和必要的热处理,另一方面要提高制造精度,如采用磨削加工来提高蜗杆螺旋面的形状精度和降低表面粗糙度值(当然也包括与蜗杆一致的加工蜗轮的滚刀)。笔者发现工厂在磨削蜗杆时存在着加工原理误差,这些误差将随着导程角增大而增大,产生误差的根源是对磨削蜗杆的砂轮修整上存在问题。
在机械设备中,由于蜗杆传动具有减速比大、结构紧凑等特点,在各种传动装置和分度机构中得到广泛的应用。随着现代工业技术的飞速发展,对蜗轮副在承载能力、传动效率和传动精度等方面提出了更高的要求。为满足这些要求,一是采用综合机械性能好的材料和必要的热处理,另一方面要提高制造精度,如采用磨削加工来提高蜗杆螺旋面的形状精度和降低表面粗糙度值(当然也包括与蜗杆一致的加工蜗轮的滚刀)。笔者发现工厂在磨削蜗杆时存在着加工原理误差,这些误差将随着导程角增大而增大,产生误差的根源是对磨削蜗杆的砂轮修整上存在问题。
图1所示为几种蜗杆的车削方法,其中图(a)、(c)所示为阿基米德(ZA)蜗杆和渐开线(ZI)蜗杆。当蜗杆的头数增多、导程角增大时,其几何形状和切削角度将出现加工困难。图(b)所示为一种延伸渐开线蜗杆,又称齿槽法向直廓(ZN1)蜗杆,其加工条件较前2种优越。然而不管是哪一种蜗杆,它们都是直线型螺旋面蜗杆,即它们的螺旋面是一直线母线相对一轴线作圆柱螺旋运动所形成。在制造时是将一直线刀刃(车刀上的刀刃)安置在恰当的位置,然后用车螺纹的方法加工而成。但是在磨削蜗杆时所采用的是圆盘砂轮,是通过圆盘砂轮两侧的圆锥面来进行磨削,不能如车刀那样用一直线刀刃,因此砂轮侧面的圆锥面将与蜗杆的螺旋面发生干涉,会将蜗杆的螺旋面多磨去一部分,造成蜗杆齿形误差。蜗杆的头数越多,其导程角越大,那么磨削时干涉就越厉害,产生的齿形误差就越大。为了确保加工的蜗杆能获得准确的齿形,必须对圆盘砂轮进行相对应的准确修整。我们可以通过理论计算对圆盘砂轮的轴向截面进行修形,但是这种计算很复杂,而且在生产中砂轮不断磨损,外径逐渐变小,每次修形计算都不一样,现场很难操作。下面介绍一种展成包络修整法,它不失为一种既简便又精确的砂轮修整法。它的修整原理如下:采用一个与被加工蜗杆完全一样的金刚石蜗杆,在它的外圆和螺旋面上布满许许多多细小的金刚石刀刃,通过展成运动来修磨圆盘砂轮,将其在磨削蜗杆时产生干涉的磨料部分全部磨掉。然后将此修整后的圆盘砂轮来磨削蜗杆,就可以获得具有准确齿形的高精度蜗杆。
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