滚丝机加工蜗杆的应用

　　旋风铣是安装在普通车床和数控车床上的铣削螺纹装置。在旋风铣机床上加工蜗杆产品，螺纹角度偏差较大。与旋风铣不同，滚丝机是一种高效低耗无切削加工设备，可以滚压各种精密外螺纹。该设备通过作同步同方向回转的两主轴滚轮，带动安放在其中间的圆形工件，利用金属的可塑性，在冷态下使工件冷压成形。冷滚压成形的工件金属纤维连续细密，表面得到强化。滚丝机适用于滚压延伸率δ>10%、抗拉强度Rm<1000MPa、硬度HRC<37的各种碳素钢、合金钢和有色金属。为提高生产效率，改用滚丝机加工蜗杆。蜗杆结构见图1。

　　图1 蜗杆

　　1 滚丝轮及支架的调整

　　将一对滚丝轮调整到所需轴向位置，两滚丝轮端面应尽量调至同一水平面上，滚丝轮与支撑座的轴承中间以垫圈相结合，防止滚丝轮轴向窜动。支持工件的支架应在工件的中心位置，随滚压工件直径变化，支架位置也随之调整。

　　支撑块装在支架上面，顶端焊有硬质合金，支撑块底部增减垫片来调整支撑块高低，支撑块的高低在滚压过程中起重要作用。支撑块高度取决于滚压工件的规格，根据不同工件材料，可以略微偏高或偏低。一般情况下，对普通钢、优质碳素钢和有色金属工件，可使工件中心略低于滚压轮杆中心0-0.25mm;对于高强度优质合金钢、不锈钢工件，可使工件中心略高于滚压轮杆中心。

　　2 参数计算

　　滚压工件外圆应加工到合适尺寸，才能保证滚压后符合产品尺寸。

　　冷滚压螺纹滚前光坯直径计算公式为

　　d坯

　　式中，d坯为滚压前光坯直径，d为螺纹外径，d1为螺纹根径，P为螺距。

　　工件滚压前要选定合适的液压力。滚压力过小，则滚压尺寸不到位;滚压力过大，则易损伤工件和滚丝轮。滚压螺纹所需压力可表示为

　　式中，F为液压力(N)，P为工件螺纹(mm)，δ为工件延伸率，L为工件长度(mm)，f为工件液压力修正系数，Z为工件材料硬化系数，E为螺纹头数，HB为材料硬度值。

　　图2 加工示意图

　　3 工艺要求

　　蜗杆和螺杆不同，在滚丝机滚压蜗杆时，滚压深度远大于一般螺纹产品的深度，工件光坯如有黑皮、料裂会对滚丝轮造成损伤。滚丝轮材料特殊、热处理技术复杂，需要订做且价格不菲。为延长其使用寿命，工件光坯硬度不要太高，黑皮、料裂和冷拔钢料都易损伤滚丝轮。

　　单件滚压时，滚丝轮宽度应略大于工件螺纹长度。如滚丝轮比工件螺纹宽太多，工件因滚压发生的塑性形变极易损伤滚丝轮，造成崩齿。为防止工件因塑性形变损伤滚丝轮，应将工件光坯两端倒角，倒角大小由螺纹深度而定。通过调整机床使两主轴平行，消除工件锥度;调整滚丝机的牙位和中心距，使滚丝轮齿廓获得正确位置。

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