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蝸桿加工過程中,容易出現(xiàn)以下幾種誤差:
一、尺寸誤差
齒厚誤差
原因:刀具的選擇和調(diào)整不當(dāng)是導(dǎo)致齒厚誤差的主要原因之一。如果刀具的模數(shù)或壓力角與蝸桿設(shè)計要求不符,在加工時就會直接導(dǎo)致齒厚出現(xiàn)偏差。例如,使用模數(shù)稍大的滾刀加工蝸桿,會使齒厚比設(shè)計值偏大。另外,在加工過程中,刀具的磨損也會影響齒厚。隨著刀具的磨損,切削刃的尺寸發(fā)生變化,會逐漸導(dǎo)致齒厚變小。
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影響:齒厚誤差會影響蝸桿與蝸輪的嚙合精度。如果齒厚過大,可能會導(dǎo)致蝸桿與蝸輪的側(cè)隙過小,甚至無法正確嚙合,使傳動系統(tǒng)產(chǎn)生干涉和卡頓現(xiàn)象;若齒厚過小,則側(cè)隙過大,會降低傳動精度和效率,引起傳動系統(tǒng)的振動和噪聲。
蝸桿外徑和根徑誤差
原因:在車削蝸桿外徑和根徑時,車床的刀具進給量不準(zhǔn)確是產(chǎn)生誤差的常見原因。如果進給量設(shè)置過大,會使外徑或根徑尺寸超出公差范圍。同時,車床的精度問題,如導(dǎo)軌磨損、主軸跳動等,也會導(dǎo)致外徑和根徑的加工誤差。例如,車床主軸的徑向跳動會使蝸桿在旋轉(zhuǎn)加工過程中,外徑尺寸出現(xiàn)周期性變化。
影響:蝸桿外徑和根徑誤差會影響蝸桿與蝸輪的配合精度。外徑過大可能會導(dǎo)致蝸桿與安裝孔的配合過緊,甚至無法安裝;外徑過小則可能使蝸桿在傳動過程中出現(xiàn)晃動,影響傳動穩(wěn)定性。根徑誤差會改變蝸桿的齒根強度,根徑過小可能導(dǎo)致齒根強度不足,在承受較大載荷時容易發(fā)生齒根折斷。
二、形狀誤差
齒形誤差
原因:刀具的形狀精度和安裝精度是影響齒形誤差的關(guān)鍵因素。如果滾刀的齒形本身存在誤差,如齒形角偏差、齒面粗糙度不符合要求等,加工出來的蝸桿齒形必然會出現(xiàn)相應(yīng)的誤差。此外,滾刀在安裝時的徑向跳動和軸向竄動也會導(dǎo)致齒形誤差。例如,滾刀軸向竄動會使蝸桿齒形在軸向方向上出現(xiàn)周期性的變化,形成齒形扭曲。
影響:齒形誤差會直接影響蝸桿與蝸輪的嚙合特性。不正確的齒形會導(dǎo)致嚙合接觸面積減小,使齒面接觸應(yīng)力增大。在傳遞動力過程中,容易引起齒面磨損加劇、膠合等失效形式,降低傳動效率和使用壽命。
蝸桿螺旋線誤差
原因:在加工蝸桿螺旋線時,機床的傳動鏈精度對螺旋線精度有很大影響。如果機床的絲桿與螺母之間存在間隙、傳動齒輪的精度不夠或者分齒掛輪的配置錯誤,都會導(dǎo)致螺旋線誤差。例如,分齒掛輪的計算或安裝錯誤會使蝸桿的螺旋線導(dǎo)程不符合設(shè)計要求,造成螺旋線的螺距誤差或螺旋角誤差。
影響:螺旋線誤差會影響蝸桿與蝸輪的嚙合精度和運動平穩(wěn)性。螺距誤差會導(dǎo)致蝸桿在與蝸輪嚙合過程中,每一轉(zhuǎn)的位移不準(zhǔn)確,使傳動比發(fā)生變化,影響傳動精度。螺旋角誤差會使蝸桿與蝸輪的接觸線位置發(fā)生改變,造成齒面接觸不良,引起振動和噪聲,嚴(yán)重時甚至無法正常嚙合。
三、位置誤差
軸向竄動誤差
原因:在加工過程中,工件的裝夾方式和機床的主軸精度是導(dǎo)致軸向竄動誤差的主要因素。如果工件在車床卡盤上裝夾不牢固,在切削力的作用下,工件容易產(chǎn)生軸向位移。另外,機床主軸的軸向間隙過大或者軸承磨損,也會使工件出現(xiàn)軸向竄動。例如,對于較長的蝸桿工件,在一端裝夾時,如果沒有采取有效的頂尖支撐,在加工過程中很容易因切削力而產(chǎn)生軸向竄動。
影響:軸向竄動誤差會使蝸桿的軸向尺寸精度降低,同時也會影響蝸桿的螺旋線精度。在蝸桿與蝸輪嚙合時,軸向竄動會導(dǎo)致嚙合位置不斷變化,使齒面接觸不穩(wěn)定,產(chǎn)生振動和噪聲,降低傳動的平穩(wěn)性和精度。
徑向跳動誤差
原因:工件的圓度誤差、車床主軸的徑向跳動以及刀具的安裝精度等因素都可能引起蝸桿的徑向跳動誤差。如果工件毛坯本身的圓度不好,在加工過程中就會導(dǎo)致徑向跳動。車床主軸的徑向跳動會直接傳遞給工件,使加工出來的蝸桿表面出現(xiàn)徑向尺寸周期性變化。刀具安裝時的偏心也會造成類似的效果。
影響:徑向跳動誤差會影響蝸桿的外徑尺寸精度和圓柱度。在蝸桿與蝸輪嚙合時,徑向跳動會使齒面接觸不均勻,一側(cè)齒面接觸壓力增大,加速齒面磨損,同時也會引起傳動系統(tǒng)的振動和噪聲。