最近被有不少小伙伴們問到蝸桿加工的一種方式——內(nèi)旋風(fēng)銑削加工。關(guān)于旋風(fēng)銑之前出過一篇《什么是旋風(fēng)銑？一起來看看》，簡要介紹了旋風(fēng)銑（Whilring）的一些基本內(nèi)容。本期再重新仔細(xì)聊一聊內(nèi)旋風(fēng)這種加工方式，可加工的零件種類，一些知名的設(shè)備廠家以及自己最近計(jì)算內(nèi)旋風(fēng)銑刀齒形的一點(diǎn)進(jìn)展。
加工方式
西方等發(fā)達(dá)國家已成功將旋風(fēng)銑削技術(shù)應(yīng)用各類“螺紋”類產(chǎn)品的加工,針對滾珠絲杠和其他螺紋件的加工,專門研發(fā)了適合螺紋銑削傳動用的刀具、工件進(jìn)給系統(tǒng)、自動定位裝夾及控制系統(tǒng),極大的提高了加工精度和制造效率。
螺紋旋風(fēng)銑削利用安裝在刀盤上的多把成型刀具,借助刀盤軸線與工件軸線間的偏心距,完成螺紋滾道高速銑削。按工件與刀盤的相對位置不同,可以分為外旋風(fēng)銑削和內(nèi)旋風(fēng)銑削。兩種銑削方式應(yīng)用場合不同,加工外螺紋時,兩種都適用,加工內(nèi)螺紋時只有外旋風(fēng)銑一種。
內(nèi)旋風(fēng)銑削時如上圖銑刀均勻布置于銑刀盤內(nèi)側(cè),且銑刀盤軸線與待加工零件軸線不重合,且存在一定夾角,此夾角即為螺紋的螺旋升角γ。銑削過程中,銑刀盤帶動銑刀高速旋轉(zhuǎn),一般線速度可達(dá)400m/min,【德國的CNC旋風(fēng)銑機(jī)床銑頭轉(zhuǎn)速可達(dá)40000-60000rpm，不過這個轉(zhuǎn)速是加工小模數(shù)的螺紋的】。
工件則與銑刀盤同向低速旋轉(zhuǎn)，工件每旋轉(zhuǎn)一周,刀盤在軸線方向進(jìn)給一個螺紋導(dǎo)程,這樣就實(shí)現(xiàn)了螺紋槽的加工成型。由于刀盤軸線與工件軸線并不重合,所以加工過程中始終只有一把銑刀參與工作，而且加工區(qū)域的位置幾乎不變,一次走刀即可完成工件的螺紋滾道成型。銑削過程中，切削的厚度呈現(xiàn)由小到大再由大到小的周期性變化，切削的寬度則由小變大，直至切削完成。由于刀盤與工件存在一定的偏心量,單次作業(yè)刀具數(shù)量唯一。使得刀具切換過程中留有充分的散熱空間和散熱時間,在延長刀具工作壽命的同時也提高了工件的表面質(zhì)量。旋風(fēng)銑削工藝中切屑會帶走大部分的切削熱,使工件的溫升和熱變形不至于太大。
說了它這么多的優(yōu)點(diǎn)，它就沒有缺點(diǎn)嗎？當(dāng)然有：內(nèi)旋風(fēng)銑削的刀具沿銑刀盤內(nèi)側(cè)均布的結(jié)構(gòu)直接限制了刀具數(shù)目和銑削加工速度。而且內(nèi)旋風(fēng)銑削受到刀盤結(jié)構(gòu)尺寸的限制,不能加工大導(dǎo)程螺紋工件，同時還要考慮排屑問題。
可加工的典型零件類型
1、擠出螺桿
2、PC 轉(zhuǎn)子泵
螺桿泵是一種正排量泵，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子在定子殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子始終由金屬制成，而定子則由類似橡膠的物質(zhì)制成。
3、汽車轉(zhuǎn)向器EPS蝸桿
就是這個蝸桿：
4、鉆石輥
5、油槽
6、斜齒輪
7、滾珠絲杠
8、進(jìn)料螺紋
等等，圓柱螺旋面的很多類型好像都可以用它來加工。
知名的廠家
國外的廠商,比如德國Leistritz (萊斯特瑞慈)公司、德國GWT公司，荷蘭Hembrug公司，奧地利林辛格Linsinger，日本精工株式會社、美國拓普森、、德國力士樂等等。
國內(nèi)有臺灣省的海威，大陸比較早使用旋風(fēng)銑的是北京精密機(jī)床零件廠，后面有山東絲杠制造廠、江蘇絲杠裝備制造廠，山西風(fēng)源機(jī)械廠，濟(jì)南第三機(jī)床廠，陜西漢江機(jī)床有限公司等等。
內(nèi)旋風(fēng)刀具齒形計(jì)算的一點(diǎn)進(jìn)展
加工離不開刀具，內(nèi)旋風(fēng)一般采用刀盤上裝刀片的方式，刀具的齒形是一個關(guān)鍵部分，不正確的刀具齒形加工出的工件齒形將和理論存在較大的誤差，從而降低產(chǎn)品的性能或者壽命。
不同的蝸桿類型對應(yīng)的刀具齒形都會有所不同，這個還需要繼續(xù)研究完善，另外刀具的結(jié)構(gòu)也是一個相當(dāng)重要的部分。
