球面蝸輪滾刀的研制成功

紀永君

關于球面蝸輪副的制造檢測
一．.球面渦輪滾刀的檢驗
鑒于球面渦輪滾刀的專用檢查儀尚未面市，球面渦輪滾刀的生產廠大致有如下的檢測方法：
1.        樣板檢測法，通過計算機的編程運算，以滾刀定長的一端為基準，制作一系列的齒形和相關長度數據，按每一個刀齒進行透光檢驗。
2.        正弦規檢測法，將刀具放在兩端有頂針的刀架上，用正弦規，量塊，千分表進行檢測，一次可以將滾刀的相應的齒形角，位置度檢測出來，其數據要求，也必須使用計算機進行計算。
3.        制作專用的儀器進行檢測。
二.滾齒對刀問題
1.說明，由于球面渦輪的切制，與其它渦輪的切制不一樣，不方便使用單齒或雙齒的簡單的對刀法，但是可以借鑒這種方法，進行粗略對刀，然后使用相應的多齒單面透光檢測法進行檢驗，這主要的是檢驗渦輪的齒形角度，因為渦輪的周節誤差是由滾齒機來保證的！
2.其齒形角的問題，通過滾齒工作中的工序檢查，及時調整滾刀于渦輪的相對位置，很容易調整為正確位置的。
3.滾齒之中的齒全高的測量，使用一般的深度尺，卡尺就可以很容易的測量準確的。
4.渦輪的齒厚的檢測，一般的用齒厚卡尺是不容易檢測的，因此推薦使用齒厚卡規進行檢測。
三．渦輪的滾齒
渦輪的滾齒工作，一般的使用通用滾齒機即可達到滾齒的目的，不用專用的滾齒機。
四．蝸桿的車制
1.蝸桿的外形車制（1）蝸桿的有效長度，不要長于圖紙要求的有效長度，（2）蝸桿弧面的車制，可以使用相應的樣板來檢測。
2.蝸桿齒形的車制
球面蝸桿由于其特殊性，其齒形要求有專用的設備來加工。設備問題在此不陳述。
蝸桿在車制的過程中的對中對刀方法有如下幾種
（1）大徑對刀法。（2）規范對刀法。（3）試切對刀法幾種常用的方法
<1>大徑對刀法，將車齒刀具的刀尖直徑調到大于蝸桿的外圓弧直徑，適切蝸桿，使其兩邊深度相同，如有誤差，按蝸桿的軸向方向調整其相對位置。（也可以使用千分表代替刀尖）
<2>將刀尖直徑調至于蝸桿外圓弧直徑相同，適切，其余于上同
<3>在中心眼看相差不大的情況下，直接車齒，當齒深有一定的深度的時候，用相應的樣板進行檢測調整。
當對中工作完成后，將刀盤和蝸桿的相對位置固定好。
4.        齒深進刀，由于球面蝸桿的特殊情況，在車制的過程中，其進刀方法有如下情況。
(1)        變中心距進刀法。（2）變齒全高進刀法兩種常用的方法
5齒厚切削，球面蝸桿的齒厚車削，由于其特殊性，大致有如下兩種常用的方法
（1）平行進刀法（2）旋轉進刀法
評價：平行進刀法的精度要高于旋轉進刀法切出的蝸桿齒形
五．蝸桿精度的控制及檢測
目前最常用的蝸桿的檢測方法是使用樣板檢測。又分為兩大方法，主要是指檢測基準而定。
1.        平行檢測法，這種檢測的方法需要公以配合，即需要留有工藝基準，其樣板有兩種
（1）        齒形角度檢測樣板。（2）齒形極限齒厚樣板
2.        旋轉檢測法，這種計量方法，需要將蝸桿的弧面做得準確，其樣板有兩種。
（1）        齒形角度檢測樣板（2）齒形極限齒厚樣板
六．樣板的設計以及制作
<1>要求根據機床情況，排好工藝，按照工藝情況，選好基準，在進行各個工序的樣板的設計。
<2>根據需要將樣板的數據在計算機上計算
<3>在曲線磨床上按照要求將樣板磨好
<4>在萬能工具顯微鏡下檢測
七．樣板的計算程序（略）
八．車制蝸桿工作中容易出問題的地方
根據現有的各廠球面蝸輪副的制造過程，有如下問題提出，請制造者注意
一般的問題，主要出現在蝸桿的車制上，（蝸輪在滾切過程中，一般的不出現問題）
1.        蝸桿的形成圓心的誤差
2.        蝸桿的齒厚的不一致性
3.        蝸桿的周節誤差較大
4.        蝸桿的基準圓誤差較大
5.        蝸桿的齒厚偏差加的太多
6.        蝸桿的有效長度過長
九．以上問題的出現，造成相應的結果的體現
1使用“旋轉法”制造的樣板，不太容易檢驗出誤差，主要表現在蝸桿的各個齒深不一樣，各個刀齒的齒厚遞加或遞減，相應的周節不一致，造成蝸輪副不能正確的嚙合。有時可能蝸輪副的中心距是正確的，但是安裝的時候，蝸桿安裝不到位
2蝸桿齒厚不一致性，有時誤差過大的時候，使用普通的卡尺就可以檢測出來，更有甚者，用眼也可以看出來，這種齒厚的不一致性，有時很想上一種誤差。這種誤差，使用旋轉法制作的樣板，也不容易檢測出來。相應的如果使用平行法設計制作的樣板，精度要高一些。
3.        周節誤差過大的原因，有很多，主要取決于中心距的準確性。
4.        蝸桿的有效長度，是有一個限度的。由于嚙合包角的問題，粗略的計算，蝸桿的有效長度，不能大于蝸桿的型圓直徑d-tana*h（a可以取3-8度之間h-蝸桿的齒全高）
十．終上所述，球面蝸輪副的加工過程，主要的難點有如下幾個主要部分。
1車蝸桿的機床，包括機床的剛度，工作臺的間隙等等
2滾齒機的精度，
3滾刀的精度
4車蝸桿的機床，對刀刀架的可操作性
5操作者的責任心
6檢測工具的精度
7工藝過程的選擇
如果將以上情況充分注意，條件具備的情況下，是很容易制造出合格的球面蝸輪副的
注：球面蝸輪副與平面二次包絡蝸輪副是有區別的，但是，由于現在都如此稱呼，在此我們也一相同的名稱稱呼吧



                                   紀永君