本發(fā)明涉及機(jī)械零件加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法。

背景技術(shù)：

螺旋輪是傳動(dòng)設(shè)備中重要零件之一，所述螺旋輪在動(dòng)力源的作用下產(chǎn)生一個(gè)螺旋上升的作用力，在提升物件方面發(fā)揮很大作用。因螺旋輪在工作時(shí)，承受著方向周期性變化的巨大的彎矩和扭矩，且由于螺旋輪長時(shí)間的工作，因此對螺旋輪的剛性、韌性和耐磨性都提出了很高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)對螺旋輪的加工工藝大多較為繁瑣、復(fù)雜，通用性較差，使用成本和生產(chǎn)成本較高，不能滿足生產(chǎn)加工的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種加工工序安排合理，大大簡化生產(chǎn)加工工藝，加工精度高，加工效率高的螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法，螺旋輪包括螺旋體和兩個(gè)端柄，兩個(gè)所述端柄設(shè)置于螺旋體的兩端，所述螺旋體包括車槽，所述車槽為螺旋上升，所述車槽的壁面向外傾斜形成螺紋，加工所述螺旋輪包括以下步驟：

步驟A，下料，按一件毛坯加工出一個(gè)所述螺旋輪的規(guī)格下料，選取的毛坯長為400mm、直徑為200mm，毛坯的材料為45號鋼，用三爪卡盤夾住毛坯；

步驟B，數(shù)控車床對毛坯粗車外圓，外圓的直徑為155mm、長為380mm，用試切對刀的方法對刀，使用水溶性切削液對加工刀具冷卻，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為30mm/min，背吃刀量為1.5mm；

步驟C，數(shù)控車床對毛坯的兩端粗車端柄，所述端柄的直徑為26mm、長度為84mm；加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為30mm/min，背吃刀量為1.5mm；

步驟D，數(shù)控車床對毛坯的外圓粗車車槽，所述車槽的寬度為19mm、深度為23mm；加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，進(jìn)給速度為15mm/min，背吃刀量為0.5mm；

步驟E，數(shù)控車床對毛坯的外圓粗車螺紋，所述螺紋的寬度為4mm，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為100r/min，進(jìn)給速度為15mm/min，背吃刀量為0.5mm；

步驟F,熱處理，所述熱處理包括滲碳淬火、回火和拋丸，所述拋丸為除凈表面氧化皮；

步驟G,數(shù)控車床對毛坯進(jìn)行精車加工，分別以毛坯的兩個(gè)端柄定位，先精車外圓，然后精車端柄，接著精車車槽，最后精車螺紋，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進(jìn)給速度為10mm/min，背吃刀量為0.2mm；精車加工后，所述外圓的直徑為154mm、長190mm，端柄的直徑為25mm、長度為85mm，所述車槽的寬度為20mm、深度為24mm，螺紋的寬度為5mm。

優(yōu)選地，所述步驟B和步驟C中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為20mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀；

所述步驟D中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為8mm的硬質(zhì)合金鉆刀；

所述步驟E中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為8mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀；

所述步驟G中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為14mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀。

優(yōu)選地，所述步驟F中，所述淬火包括加熱完成所述步驟E的毛坯，加熱溫度為890°-910°，加熱時(shí)間為15分鐘，冷卻方式為油冷；

所述回火包括將完成淬火過程的毛坯進(jìn)行高溫回火，回火溫度為520°，回火時(shí)間為1.5小時(shí)；最后，油冷，達(dá)到硬度為30-35HRC的標(biāo)準(zhǔn)。

所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法通過數(shù)控車床加工出螺旋輪，先對毛坯進(jìn)行粗加工以形成螺旋輪的基本輪廓，再進(jìn)行熱處理以提高毛坯的硬度和除去毛坯表面的氧化皮，最后對毛坯進(jìn)行精加工以達(dá)到尺寸標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)先主后次、先面后孔、基面先行的三個(gè)原則，依次加工外圓、端柄、車槽、螺紋，作為基準(zhǔn)面的外圓先加工，以便于定位，夾緊穩(wěn)定可靠；再加工端柄以確定螺旋體的位置；接著加工車槽、螺紋，從而使加工工作量逐步減少，又確保車槽和螺紋的位置精度，減少加工刀具的磨損。所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法的加工工序安排合理，大大簡化生產(chǎn)加工工藝，加工精度高，加工效率高。

附圖說明

附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。

圖1是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的螺旋輪結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：外圓4；端柄1；車槽2；螺紋3。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本實(shí)施例的螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法，如圖1所示，螺旋輪包括螺旋體和兩個(gè)端柄1，兩個(gè)所述端柄1設(shè)置于螺旋體的兩端，所述螺旋體包括車槽2，所述車槽2為螺旋上升，所述車槽2的壁面向外傾斜形成螺紋3，加工所述螺旋輪包括以下步驟：

步驟A，下料，按一件毛坯加工出一個(gè)所述螺旋輪的規(guī)格下料，選取的毛坯長為400mm、直徑為200mm，毛坯的材料為45號鋼，用三爪卡盤夾住毛坯；

步驟B，數(shù)控車床對毛坯粗車外圓4，外圓4的直徑為155mm、長為380mm，用試切對刀的方法對刀，使用水溶性切削液對加工刀具冷卻，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為30mm/min，背吃刀量為1.5mm；

步驟C，數(shù)控車床對毛坯的兩端粗車端柄1，所述端柄1的直徑為26mm、長度為84mm；加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為600r/min，進(jìn)給速度為30mm/min，背吃刀量為1.5mm；

步驟D，數(shù)控車床對毛坯的外圓粗車車槽2，所述車槽2的寬度為19mm、深度為23mm；加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min，進(jìn)給速度為15mm/min，背吃刀量為0.5mm；

步驟E，數(shù)控車床對毛坯的外圓粗車螺紋3，所述螺紋3的寬度為4mm，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為100r/min，進(jìn)給速度為15mm/min，背吃刀量為0.5mm；

步驟F,熱處理，所述熱處理包括滲碳淬火、回火和拋丸，所述拋丸為除凈表面氧化皮；

步驟G,數(shù)控車床對毛坯進(jìn)行精車加工，分別以毛坯的兩個(gè)端柄1定位，先精車外圓4，然后精車端柄1，接著精車車槽2，最后精車螺紋3，加工刀具的主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min，進(jìn)給速度為10mm/min，背吃刀量為0.2mm；精車加工后，所述外圓4的直徑為154mm、長190mm，端柄1的直徑為25mm、長度為85mm，所述車槽2的寬度為20mm、深度為24mm，螺紋3的寬度為5mm。

所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法通過數(shù)控車床加工出螺旋輪，所述螺旋輪是傳動(dòng)設(shè)備中重要零件之一，所述螺旋輪在動(dòng)力源的作用下產(chǎn)生一個(gè)螺旋上升的作用力，在提升物件方面發(fā)揮很大作用。因螺旋輪在工作時(shí)，承受著方向周期性變化的巨大的彎矩和扭矩，且由于螺旋輪長時(shí)間的工作，因此對螺旋輪的剛性、韌性和耐磨性都提出了很高的要求?，F(xiàn)有技術(shù)對螺旋輪的加工工藝大多較為繁瑣、復(fù)雜，通用性較差，使用成本和生產(chǎn)成本較高，不能滿足生產(chǎn)加工的需求。

所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法為加工出直徑為154mm，高360mm的螺旋輪，考慮到加工時(shí)需要一定余量，選取的毛坯長為400mm、直徑為200mm，毛坯的材料為45號鋼。選擇所述毛坯時(shí)應(yīng)考慮到各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單；工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致；便于裝夾、加工和檢查；結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。用三爪卡盤夾住毛坯，具有三個(gè)固定點(diǎn)，定位更為精準(zhǔn)，防止毛坯在加工過程中發(fā)生移位。

所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法先對毛坯進(jìn)行粗加工以形成螺旋輪的基本輪廓，再進(jìn)行熱處理以提高毛坯的硬度和除去毛坯表面的氧化皮，最后對毛坯進(jìn)行精加工以達(dá)到尺寸標(biāo)準(zhǔn)。所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法根據(jù)先主后次、先面后孔、基面先行的三個(gè)原則，依次加工外圓4、端柄1、車槽2、螺紋3，作為基準(zhǔn)面的外圓4先加工，以便于定位，夾緊穩(wěn)定可靠；再加工端柄1以確定螺旋體的位置；接著加工車槽2、螺紋3，從而使加工工作量逐步減少，又確保車槽2和螺紋3的位置精度，減少加工刀具的磨損。用試切對刀的方法對刀，提高加工精度。使用水溶性切削液對加工刀具冷卻，減少切削過程中的摩擦和降低切削溫度。合理使用切削液，對提高刀具耐用度和加工表面質(zhì)量、加工精度起重要的作用，與非水溶性切削液相比，非溶性切削液主要起潤滑作用，而水溶性切削液有良好的冷卻作用和清洗作用，因此加工時(shí)采用水溶性切削液進(jìn)行對加工刀具冷卻。

切削用量的選擇是根據(jù)工件的尺寸大小、原料的尺寸、原料的材料成分和刀具的承受應(yīng)力來決定的，切削用量是主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和背吃刀量這三者的總稱，是調(diào)整刀具與工件間相對運(yùn)動(dòng)速度和相對位置所需的工藝參數(shù)。主軸轉(zhuǎn)速是刀具主軸上選定點(diǎn)相對于工件的主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，進(jìn)給速度是工件或刀具每轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀具與工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度，背吃刀量是刀具的刀刃基點(diǎn)并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀量。由于外圓4、端柄1和車槽2的加工面積較大，因此加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速較高，提高加工速度；而螺紋3的加工面積較少而且加工難度相對較高，所以加工時(shí)主軸轉(zhuǎn)速較低，提高加工精度。加工面積越小，加工難度越高，則進(jìn)給速度越低，從而工件或刀具在單位時(shí)間內(nèi)，刀具與工件在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的相對位移量越小，以提高加工精度，因此在粗加工時(shí)從外圓4、端柄1、車槽2至螺紋3的進(jìn)給速度逐步降低，精加工的進(jìn)給速度比粗加工的進(jìn)給速度低。同理，加工面積越小，加工難度越高，則背吃刀量越小，從而刀具的刀刃基點(diǎn)并垂直于工作平面的方向上測量的吃刀量越少，以提高加工精度，因此在粗加工時(shí)從外圓4、端柄1、車槽2至螺紋3的背吃刀量逐步減小，精加工的背吃刀量比粗加工的背吃刀量小。所述螺旋輪數(shù)控車削加工工藝方法的加工工序安排合理，大大簡化生產(chǎn)加工工藝，加工精度高，加工效率高。

優(yōu)選地，所述步驟B和步驟C中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為20mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀；

所述步驟D中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為8mm的硬質(zhì)合金鉆刀；

所述步驟E中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為8mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀；

所述步驟G中采用的加工刀具為內(nèi)孔直徑為14mm的硬質(zhì)合金平底立銑刀。

加工刀具的選擇應(yīng)滿足刀具的內(nèi)孔直徑比工件轉(zhuǎn)角處的直徑小，當(dāng)所需切削用量大時(shí)則不能使用內(nèi)孔直徑較小的加工刀具。

優(yōu)選地，所述步驟F中，所述淬火包括加熱完成所述步驟E的毛坯，加熱溫度為890°-910°，加熱時(shí)間為15分鐘，冷卻方式為油冷；

所述回火包括將完成淬火過程的毛坯進(jìn)行高溫回火，回火溫度為520°，回火時(shí)間為1.5小時(shí)；最后，油冷，達(dá)到硬度為30-35HRC的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過上述的熱處理，螺旋輪達(dá)到硬度為30-35HRC的標(biāo)準(zhǔn)，滿足螺旋輪在實(shí)際使用中對硬度和韌性的需求，有效地增強(qiáng)螺旋輪的承載力和強(qiáng)度。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。