螺旋槽的加工方法

摘 要：槽的种类和加工方法较多,但螺旋槽的加工是一项难度大的加工工艺。为了提供一种独特的、先进的螺旋槽加工方法,我们以X5030型普通铣床为铣削设备,加工如下图所示的带有螺旋槽滑移轴。加工的原理：将铣床的工作台旋转一个螺旋升角的角度，在工作台上固定一个分度头，将分度头与纵向工作台的丝杠利用挂轮进行连接，挂轮的具体使用需要根据加工要求进行计算后选择。然后根据螺旋槽的截面形状选择合理的铣刀，调整好进给量就可以加工了。由于主轴的旋转，加上工作台和分度头的复合运动，就切削出了螺旋槽。

关键词：螺旋槽；普通铣床；加工；方法

滑移轴是历年中级铣工考证中难度最大的一项实操考试题目，它不仅要求学员有扎实的铣床操作水平，还涵盖铣床参数及挂轮的选用、分度头的使用、三角函数的计算以及螺纹等理论知识，下面就滑移轴的加工方法做一详细的分析。

一、加工图样：

（一）三维效果图

（二）、加工图样及技术要求：

1.双头 右旋 导程128±0.5

2.不准使用专用刀具

3.二槽等分公差为0.03

二、难点分析

加工此带有螺旋槽的轴主要难点有以下几点：

(一)挂轮的选用

加工此带有螺旋槽的轴，必然要使工件在进行横向位移的同时实现沿中心轴转动，因此就必须选用和铣床工作台纵向传动丝杠螺距和分度头相匹配的挂轮。

(二)斜槽的分度

由图样可知，此轴的螺旋槽并非一矩形槽，而是有一个α角度的梯形槽，如何在不使用专用刀具的前提下实现铣削成梯形槽相当有困难。

(三)必要的计算

在加工之前必须把相应的参数（槽深、梯形槽斜角、刀具横向偏移距离、刀具垂直升降量、螺旋角、螺旋升角、分度计算等）全部求出。

三、计算：（参照图1）

（一）、梯形槽深度h

h=(22-16.3)/2=2.85mm

（二）、梯形槽斜角α

OB＇=

OB＇= =10.583

B＇C=OB＇-OC＇=10583-8.15=2.433

α=tg-1 =tg-10.2055=11°36′46″

（三）、螺旋升角λ 螺旋角β

λ=tg-1 =tg-1 =61°37′57″

β=90°-λ=28°22′3″

（四）、挂轮计算:

查表得:Z1=100 Z2=60 Z3=90 Z4=80

由此可以确定所需的挂轮。

其中: 是工件螺旋槽导程为128

是铣床工作台纵向传动丝杠螺距为6

（五）、刀具横向偏移距离S和升降量H:

OA= =8.525

∠AOB=tg-1 =tg-1 =17.0533°

∠DOC=90°-α=90°-11.61261°=78.38739°

∠AOC=180°-（∠AOB+∠DOC）=180°-（17.0533°+78.38739°）=84.5594°

S1=OA・Cos∠AOC=0.8083

H1=AC=OA・Sin∠AOC=8.5

H= -AC=11-8.5=2.5

S= -S1=2.5-0.8083=1.6917≈1.7

其中: D是工件直径

d是刀具直径

（六）、分度计算:

n= = =1.29029≈1.2903=1 =1

四：所需工、量、刃具清清单

五：铣削步骤

经过以上计算和分析，再进行铣削就会比较简单了，下面就实际加工此螺旋槽的详细步骤进行分析

（一）、备料

备料应是由车床加工好的阶梯轴

（二）、安装万能分度头和尾座顶尖

由图样可知此轴属于细长轴，如果只用分度头来装夹的话加工的稳定性就会受到很大的影响，对加工的精度和加工的质量都会产生不良的影响，因此必须安装尾座顶尖，采用一夹一顶的装夹方法。另外安装分度头和尾座顶尖时一定要保证它们的相对位置，以保证装夹工件时不会产生其它的累积误差。还要注意根据工件的长度来安装它们之间的距离。

（三）、安装挂轮

由计算得之选用的挂轮，主要用来安装交换齿轮以确定传动丝杠与分度头之间的传动比。以保证在铣削过程中工件实现横向位移的同时沿中心线转动，从而达到螺旋铣削目的。

（四）、工件和刀具的安装

（五）、对刀

1、侧面对刀

侧面对刀的目的是保证螺旋槽铣的中心位置，从而为铣削第二个槽做好准备

2、顶面对刀

顶面对刀有两点目的，一是保证螺旋槽的深度上h，二是为铣削梯形斜角的刀具移动的深度H定好基准。

3、端面对刀

螺旋槽的导程为128，但是由图样可知，它的长度只有102，为了不超程，必须进行端面对刀以保证螺旋槽的距离。

（六）、铣削（参照图1）

1、铣矩形槽

根据计算可知槽深为2.85mm,，将刀具移动到工件中心位置，由顶面下移1mm,铣削第一刀，经三次铣削至2.85mm的深度，然后退刀到安全高度，利用分度头的分度功能，使工件转动180°，铣削第二个矩形槽，方法同第一个槽，完成矩形槽的铣削。

2、铣斜角

铣完矩形槽以后，按照图样要求，还要铣削梯形槽斜角以达到梯形槽的要求，根据梯形槽的形状特征，斜角有四个分两部分铣削。第一部分：根据分度计算，转动工件1 圈即满足工件转动α角度的要求，刀具横向偏移量S=1.7mm,,刀具升降量H=2.5mm,进行铣削第一个斜角，长度与矩形槽长度一致，铣完后退刀到安全位置，转动工件180°，铣第二个斜角，完成第一部分的铣削。第二部分：参照第一部分，工件转动反向1 圈，刀具横向移动由中心向相反方向移动距离S=1.7mm，刀具向下移动距离仍然是H=2.5mm,铣削方法同第一部分。

（七）完成加工。

六、结语

通过对以上滑移轴图样的分析、计算，最终加工完成，是教学中一项很强的理论指导生产实践的案例。我们不仅用来考证也同时插入到平时的教学中。使学生在学习机械加工知识的同时，全面学习和巩固了其它相关的理论知识，使他们的思考问题的能力和动手能力都有了很大的提高。

参考文献：

[1]周成统 铣工工艺与技能训练[M] 北京：人民邮电出版社 2009.

[2]人力资源和社会保障办公室. 铣工工艺与技能[M]. 北京：中国劳动社会保障出版社. 2010.

[3]劳动和社会保障教材办公室 铣工（高级）[M]. 北京：中国劳动社会保障出版社2008.