利用數控車床實現蝸桿砂輪開槽，減少成品砂輪的儲備數量。生產企業可將儲備單一的成品砂輪更改為儲備蝸桿砂輪毛坯，隨著生產的需求，進行蝸桿砂輪對應型號開槽業務。

　　1 數控設備介紹

　　本文使用 CK7520C 進行蝸桿砂輪開槽介紹。

　　表 1 設備能力值

 

　　2 夾具、刀具設計

　　①蝸桿砂輪利用端面壓緊的方式固定在芯軸上，芯軸裝夾方式由前后頂尖定位、卡爪加緊，為保證開槽精度需對砂輪安裝進行檢測，檢測砂輪徑向跳動小于等于 0.5mm，蝸桿砂輪毛坯的裝夾如圖 1。

　　

　　圖 1 砂輪毛坯裝夾

　　②刀片選用非標 V 型刀片焊接 PCD，PCD 的高度應大于蝸桿砂輪的槽高，刀尖圓角 R 小于等于對應金剛滾輪的頂部圓角，刀尖角度等于需求的壓力角 α，如圖 2。

　　

 

　　圖 2 PCD 刀片

　　③刀桿選擇考慮設備 X 軸導軌護板與砂輪干涉問題，利用為避免 CK7520C 設備 X 軸導軌護板干涉，刀桿進行非標設計，如圖 3。

　　圖 3 刀桿

　　3 蝸桿砂輪開槽參數計算

　　①蝸桿砂輪螺旋升角γ0

　　m_n 為模數，N 為蝸桿砂輪頭數，d₀ 為蝸桿砂輪外徑，h_a 為齒頂高;

　　②蝸桿砂輪螺距

 

　　③蝸桿砂輪齒厚 S₀

　　S_n 為工件分度圓齒厚，為蝸桿砂輪精修整留量 0.1mm (單邊)。

　　④蝸桿砂輪全齒高 H₀，依據三角函數轉換得出：

　　H 為工件全齒高。

　　4 加工程序編制

　　①因 CK7520C 數控車使用 FANUC 編程系統，Q 表示分度信息，如三頭蝸桿砂輪開槽時，主軸角度分度為 120°，程序段如下：

　　/N1

　　G92X275.00Z190.0F19.89Q0

　　G92X275.00Z190.0F19.89Q120000

　　G92X275.00Z190.0F19.89Q240000

　　/N2

　　G92X273.50Z190.0F19.89Q0

　　G92X273.50Z190.0F19.89Q120000

　　G92X273.50Z190.0F19.89Q240000

　　/N3

　　G92X272.50Z190.0F19.89Q0

　　G92X272.50Z190.0F19.89Q120000

　　G92X272.50Z190.0F19.89Q240000

　　.

　　.

　　.

　　/Nx

　　②切削線速度在 25-35m/min，每刀的車削量要隨著深度的增加而減小，整體車削量在 1.5-0.1mm 間，車削形式如圖 4。

　　圖 4 車削接觸圖

　　5 精度驗證

　　利用 CK7520C 數控車床，對卡帕磨齒機、萊斯豪爾磨齒機使用的砂輪進行開槽，并將砂輪裝機驗證精度，裝機后首次修整時間在 13-25min，滿足生產使用要求，測試結果見表 2。

表 2 測試結果

　　6 結束語

　　通過以上方法設計及開槽的蝸桿砂輪滿足磨齒機使用，可利用數控車完成蝸桿砂輪開槽，降低各零件的成品砂輪儲備，降低成品砂輪的儲備數量及采購成本。