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平面二次包络环面蜗杆蜗轮加工技术

平面二次包络环面蜗杆传动的特征是,蜗杆体在轴向的外形是以凹圆弧为母线所形成的旋转曲面,所以把这种蜗杆传动叫做环面蜗杆传动(见下图)。在这种传动的啮合带内,蜗轮的节圆位于蜗杆的节弧面上,亦即蜗杆的节弧沿蜗轮的节圆包着蜗轮。在中间平面内,蜗杆和蜗轮都是直线齿廓。由于同时相啮合的齿对多,而且轮齿的接触线与蜗杆齿运动的方向近似于垂直,这就大大改善了轮齿受力情况和润滑油膜形成的条件,因而承载能力约为阿基米德蜗杆传动的2~4倍,效率一般高达0.85~0.9;但它需要较高的制造和安装精度。
除上述平面二次包络环面蜗杆传动外,还有包络环面蜗杆传动。这种蜗杆传动分为一次包络和二次包络(双包)环面蜗杆传动两种。它们的承载能力和效率较上述环面蜗杆传动均有显著的提高。
近年,由于太阳能行业的不断崛起,欧美地区及发达国家对于新型能源行业的需 求和国家对环保型企业的重视,以及减速机行业,工程机械行业等新市场的不断开发 和需求,对于环面包络蜗杆(也称之为球面蜗杆),平面一次包络蜗杆,平面二次包络蜗 杆的需求量越来越多,而同时市场竞争也越来越激烈,所以更多的企业和公司都在希 望提高自己产品的质量,降低生产加工成本,提高加工效率。 环面包络蜗杆的加工难点及技术核心都在齿面粗加工(开齿)工序,所以我们在 08 年开发研究出一套适合在普通数控车床上加工环面蜗杆的新技术和程序软件,本 程序软件不需要改变数控车床的原有性能和功能,所以不存在高成本的投入,以一台 加工范围 500*1500 的国产斜床身低中档数控车床为例,这样的机床市场价大约 39.5 万元左右,而这样的机床加工环面包络蜗杆范围如下:模数:3-25,头数:1-6 头,中心 距:60-3000.由于机床是利用数控程序加工,所以在数控车加工环面包络蜗杆中基本 没有中心距这个限制。 以模数 6 的环面包络蜗杆开齿工序加工为例,普通数控车粗车 8-9 分钟,如果不需 要磨齿工序,精车时间为 16 分钟左右,齿面粗糙度最高可以达到 1.6,而专机加工需要 20 分钟以上;同时数控车对于刀具的投入也非常的少,与专机使用的刀具相比,刀具成 本只要专机刀具的五分之一左右;并且一台这样的数控车主轴电机的功率大约 7.5 千瓦,而专机的主轴功率达到 50 千瓦。 我们从以上的数据分析不难看出, 专机加工和数控车相比, 机床价格, 刀具投入, 场地占用,电费,人员招聘等各方面,数控车都大大的比专机更有竞争力和竞争优 势。所以数控车加工环面包络蜗杆的新技术为企业带去更高效加工的同时,也为企 业注入更强的生命力和竞争力;而在面对市场竞争越来越激烈的今天,也更有发展 和生存的潜力。 附:平面一次包络蜗杆,二次包络蜗杆在磨齿工序以前,基本上所有的蜗杆参 数和环面包络蜗杆是一样的,所以不管是平面一次包络蜗杆,还是平面二次包络蜗 杆,都可以采取数控车加工开齿,然后磨齿的加工工艺,这样可以有效的降低生产 成本,提高生产效率!
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