螺杆加工技术.pdfVIP

采用自动单元实现高效加工 齿轮加产业习惯于高标准，但有些行业却声称可以满足高得多的公差和标准。这种公认的常识，连同齿轮生产中的一 些基本做法，已经受到机床制造商的挑战，它就是 Holroyd 公司-Renold 精密技术公司的一个分公司。 思想方面的转变以及生产速度及精度的更高的期看从该公司英国北部 Rochdale 的制造厂的压缩机螺杆生产线上得到 了很好的体现。压缩机螺杆生产线如何与齿轮制造关联起来？答案存在于公司的两台机床中，即公司的带有机载精密 丈量及自动修正装置的 2E 高速螺杆铣床及其 TG150 螺纹磨床。 尽管它们正用来生产压缩机螺杆，但两台机床都是设计用于生产带有螺旋轮廓复杂零件的，同时还非常适合生产蜗轮 轴等齿轮零件。 压缩机螺杆具有螺旋外形，与某些要求最高的齿轮制造应用场合不同 关于该单元 Holroyd 的所谓的“Gemini”生产单元每年均匀生产 4 万个压缩机螺杆。在往年的生产中，废品非常少，满足了生产目 标要求。之所以能够满足要求，根本原因是采用了干铣削加工、在机丈量及在机自动调节装置等。以下是对此生产策 略的简单先容。 开释了应力的 C1141 级钢以棒材形式发送，螺杆在两端进行普通车削，毛坯装在 2E 螺旋深沟槽铣床上。然后从毛坯 上铣削 5 个螺旋沟槽，留出 0.010 英寸作为终极磨削加工的余量。 然后在 Danobat 数控车床上精加工心轴和螺杆两端。尽管在加工的各个阶段看起来有很大的差异，但仍通过彩色标码 的托盘在机床之间搬运螺杆以免发生混淆。然后将半精加工螺杆放到自动上料装置上，预备在Holroyd TG150 螺纹磨 床上进行终极磨削加工。每个零件离开该机床时都为精加工好的状态，通过了丈量、检查和确认等工序，所有这些都 无须采用外部丈量设备。 在此有必要指出，Holroyd 在现场设计和制造机床。这些机床不仅销售给其它齿轮制造商，同时还在公司内部使用， 用于为那些将生产任务转包给其它工厂的客户生产成品零件。 图 1: 用一刀铣削出全深的螺旋沟槽 图2 ：由砂轮的两个表面同时磨削螺旋的内、外侧 图3 ：机上丈量和补偿设备是保证精度和生产率的关键 毛坯进行螺旋轮廓的干式铣削 依次考察该过程的重要方面要从 2E 螺纹铣床开始。它在螺杆毛坯中切割 1.0 英寸深、1.25 英寸宽的螺旋沟槽。在工 件旋转通过切削刀具的同时通过反向作用力穿过切割头而进给，从而产生螺旋沟槽轮廓。 该机床在一刀操纵中就可以形玉成深的沟槽，并且只用几秒钟的时间(见图 1)。切割头在一步中的材料往除率非常 高，由于天生的热被切屑带走。然后切屑从机床床身内通过传送带带走。由于传给工件的热很低甚至没有，因此无须 采用冷却液。干加工是该单元的一个上风，由于它不需要额外的液体过滤、泵及冷却设备。 Paul Hannah 是 Holroyd 的工程产品副总裁，他说 ：“切屑带走了热量，因此我们可以非常迅速地往除大量金属而不会 引起很大的温度变化；在切削过程中工件温度保持稳定，一直在大约超出室温 6°F 的温度上。通过快速将毛坯切削至 留出成品千分之 10 的余量，我们可以确保精磨不需要往除太多金属，我们可以在非常短的周期内获得终极结果。” 螺纹磨削过程 在完成螺杆端部及轴的加工后，将螺杆移到螺纹磨床上。将螺杆传递给一个为螺纹磨床上料的自动上料器，后面要比 较具体地就这方面进行先容。磨床自动上料，并通过液压方式采用紧公差轴式卡盘夹紧工件，这种卡盘由液压尾架在 非传动端进行支撑。该机床采用一个安装在机床上的带精密红宝石探针的测头来针对基准面检查工件的位置。然后， 砂轮产生第一个螺纹/槽，精度为终极尺寸的 0.001 英寸。 由砂轮天生阳或阴螺纹凸或凹的曲面轮廓- 由砂轮两表面同时在中心折痕处磨削，一侧加工螺旋的内侧，另一侧加工 外侧。(见图 2) 。然后由测头扫描该轮廓以确认公差。假如轮廓正确，且在公差范围内，则将下一个槽磨削到成品精 度。然后当第二个槽还在机床上时对它进行检查。假如通过了检查，则磨削其余三个槽，第一个槽进行精加工，往除 磨削第一刀留下的 0.001 英寸余量。 假如在磨削完第一个槽后零件不满足公差要求，则 TG150 会依据砂轮外形或轴位置来计算必要的调整量，然后用安 装在砂轮臂内侧的两个金刚石轮重新修整砂轮。在再次修整砂轮后，将另一个槽磨削到 0.001 英寸的公差，并进行检 查。假如现在满足