DIN 6 蜗杆直接铣出来？

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高精度小模数滚齿机、蜗杆铣床等－－瑞士兰博特瓦里 莫尼埃查纳公司出品
2 }* u( d3 `" I( H2 m2 D4 Y2 u* d, Z4 Y. j$ X中文网址 www.monnier-zahner.cn 欢迎来访！

对！ 可以直接铣出来，业内称旋风铣。方法有两种：内旋铣与外旋铣。
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" E$ Y' r/ o. _8 N3 g8 c1 `/ O" T蜗杆本身所处的工况（高速）决定了它的加工精度必须高于蜗轮，它的跳动和
! W1 f- L* _! d1 c8 D: |; h3 ~齿形精度是影响啮合噪音的关键参数。无论哪种蜗杆加工方法，加工力都会显
著影响“细长蜗杆”的稳定性。鉴于该原因，我们在为小蜗杆设计工装时，一
# \8 K5 O; }. Z& T* `' ~9 |3 }! w( h般都会使用“靠山” 或称“稳定套”，即用半园柱形的硬质合金套管（内径比
$ ?. y/ l" d# |6 I1 p% k零件外径大半丝）进行“轻微过定位”。即使是刚性较好的大蜗杆（模数4左
右），若需达到高精度，我们也只得采用2次或3次进刀的方法。
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诚然，市面上有一些功能复合的设备：例如带滚齿功能和蜗杆铣削的纵切车床，
+ E: [  a) V. i但据说齿轮精度最多只能做到7级。至于蜗杆铣削精度，个人认为这充其量是
( |0 Y4 w/ c( M5 a- ~' h& f个理论的动作而已，不能胜任真正工作。这种“功能”在心理上的作用要远远
( K/ C! x; ]* X* ]# o; j, t大于实际意义上的使用效果（我方可确保DIN 6）。正如同卡车配上电动葫芦
不等于汽车吊一样。
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我们的蜗杆铣床设备特色：
1 O1 w/ E/ T9 p3 V# w一、 加工参数全数控化。
螺旋角（可选）、蜗杆头数、起止位置、导程、切削进给量、转速、去毛刺方式、
/ s! q$ n( P  P- C上下料机械手的调节等待。只需在面板通过菜单调节即可，方便快捷。此外，程序
还配备冷机预热准备循环功能、电控柜温度自动调节、零件计数设置、无人值守、
报警停机、故障提示等等人性化功能。

二、去毛刺功能。这是我方的设备的“特长”，它分为两个方面：
1、齿顶齿根处。
9 \9 f6 t+ p5 u7 R( p- a由于采用了成型刀具，直接在铣螺纹槽时同步完成，无需后处理
8 b: y3 T  w  f! y/ v' X$ j; A工艺，成品蜗杆手感顺滑。图1第三根蜗杆由于无需磨削工艺的
$ A% p/ h, l& @退刀槽，直接在毛坯上铣出蜗杆。齿顶顶切带左右圆弧，在左右
( B! n/ k6 V% b) W' S; m侧出口处明显可见齿顶铣削痕迹（毛坯直径略大于顶径）。
  @* E4 ~9 D; Q' T$ a, }# _2、螺纹出口处。
巧妙地利用盘铣刀的顶部横刃，在数控参数的控制下，准确地对
6 k9 E; v0 p2 O, A* ~$ K7 w1 I7 n2 r准最后大半圈螺纹顶部的锋利“刀口”，由齿根到齿顶走出圆锥
0 q5 N3 \: [0 L+ Q# j+ o: V面立体螺旋线（4轴联动），完成去毛刺动作。
图1中第一根蜗杆没有去毛刺，可以看见蜗杆出口出的锋利的刃口。
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9 ]) ?5 D, @2 Z1 b2 k1 F6 ]5 T5 ^中间的蜗杆既采用了顶切铣刀，又进行了出口去毛刺动作，蜗杆
各处光滑平整。其实图1这两根钢制蜗杆就是ZF和GRW在轿车电动
转向助力器EPS上采用的蜗杆。他们选择了我们的设备，足以说明
我方设备的优势。

三、可以顺逆铣
  _; Y$ [% z- P. x我们多采用顺铣的方式获得较好的表面质量。但工件形式多样，有时
$ ^, U! x8 x* W1 i3 x逆铣也是不得已的选择，我们提供了这种特殊的选择。
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/ o+ N0 t; Y7 F9 m4 O- P如图2所示，这种细长蜗杆我们一般采用左夹右套的方式加工，以确保
' y3 n# {5 p( V4 ~2 F/ ~% q零件严格地围绕中心回转，而且刀具必须从右向左走刀。若从左向右
7 Z7 ~7 n) b/ m* G  X' n! f铣削，则先切过的部分因为有效直径大大减小而刚性不足，加工过程
7 e( ?+ ?7 L, \; `- A. O中变形，加工结束后回弹难以达到高精度。我们可以视蜗杆螺纹的旋
' V7 J9 _& z: N' y  }1 M向，通过配合刀具的旋向，总能使蜗杆在最合适的状态下完成加工。
( c6 k0 Z5 v  A2 S8 o- Y这样的排列组合共有8种情况（不在此赘述）。

( V. G% Q8 X$ ]* d9 j$ k四、可以做齿顶锥度、鼓形
) _" F( ^4 I6 J% ]显然不会有人设计成如图3所示的那么明显锥度的蜗杆，但是我们为何
要提供这种功能呢?   那是因为实际加工过程中（尤其是要求达到DIN6
# v( z$ i. m* O4 u精度），一些零件自身或某些工装的变形是不容忽视的。例如切过的部
  z6 C8 v) @6 ^- n分的刚性显然不如未切过的部分、顶尖的刚性亦不如半圆形稳定套。

如无任何补偿，某些加工过的零件将出现轻微的锥度，根据经验，大约会
! c+ i+ ^1 @% l& k* z* y出现数个微米的大小头。所以为补偿这种变化我们提供了这种功能（当然，
: W. A$ x1 E4 J+ Y& t  p您想故意作出1毫米差异也可以，输入参数即可）。

$ p$ f* \% t/ z如图4所示鼓形，是非常实用的功能，它可以将蜗杆做得中间大、两端小或
者中间小、两端大（50丝以内）。这一开始也是为了补偿细长蜗杆的变形
问题（中间让刀，尺寸会变大），但是粗壮的蜗杆也可以利用这种功能。
( S6 ?5 M, r; Y$ B% Q这样就可以显著减小因减速机壳体制造误差、零件轻微偏心或者安装误差
  Z. F0 @  M% S$ r2 Z5 r' V导致的啮合部位跑偏的问题。正如同传统直齿斜齿减速机的齿向鼓形修形
5 o) |' W3 Q$ |( e1 I" \的用意。  至于齿形修形，我们可以把它体现在刀具上，因为我们采用的
' H1 q1 Z5 s* x4 r1 h# u是成型铣削。
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( t5 ?/ M# E3 O7 o  q8 A五、可以补偿各头螺纹之间的误差
如果依第四条所分析的那样，那么采用半圆稳定套加工的蜗杆就没有任何
需要补偿的变形问题了么？ 还有！双头和多头蜗杆的加工过程中就会遇到。
* P+ Y/ r9 p! R6 x, T! Z% I客户会发现各头的跨棒距几个微米的差距，好在这是在公差之内，所以还是
1 t; {7 f6 N9 t4 E可以接受的。（题外话：某些单位的检验人员甚至不知道跨棒距应该在同一
个螺旋槽上测量）

. Z% S1 B) q- S6 L其实内在的原因是，当多头蜗杆毛坯被切了一刀后，刚性显著下降，由于稳定
套与工件有5～8个微米的间隙，切第二刀时，毛坯会更贴紧稳定套。第三刀、
7 [% `" b& X3 o& ~5 G第四刀、、、所以，我么设计的操作界面中，有多刀切削的直径方向补偿，
可以完美地获得一致的跨棒距。

刀具安装的注意事项：我曾在协同安装设备过程中多次注意到，瑞士安装工程师
- v5 Z7 w7 n0 M* T要求成型铣刀安装时，务必用洁净的手掌擦拭刀具和刀轴的定位端面（禁止用纸
或破布之类的常用擦拭品），这样才能保证刀具的端跳控制在3个微米以下，不然
& {$ |7 _" E. ?3 B刀具会在旋转中左右摆动，零件的精度下降。

7 w  {+ S$ I. m, l因此,种种补偿和"注意事项"只有一个目的：达到DIN6精度（已经非常接近DIN5了，
兰博特的滚齿机在终验收可以轻松做出DIN5的齿轮，因为滚齿机采用的是展成法)。
" w! B0 b3 z( U因此我们建议客户在未来的使用过程中不能马虎，不是说用了好设备就一定能干出
% s$ |/ w- _+ {/ y! e0 L- p顶级零件的。

0 [( r0 W$ n5 o# N4 V+ ~4 `图5 是一个铣削的蜗杆精度报告，达到DIN6级精度（在南京二机床测得）。