内旋风铣削知识再学习

最近被有不少小伙伴们问到蜗杆加工的一种方式——内旋风铣削加工。关于旋风铣之前出过一篇《什么是旋风铣？》，简要介绍了旋风铣（Whilring）的一些基本内容。本期再重新仔细聊一聊内旋风这种加工方式，可加工的零件种类，一些知名的设备厂家以及自己最近计算内旋风铣刀齿形的一点进展。

加工方式

西方等发达国家已成功将旋风铣削技术应用各类“螺纹”类产品的加工,针对滚珠丝杠和其他螺纹件的加工,专门研发了适合螺纹铣削传动用的刀具、工件进给系统、自动定位装夹及控制系统,极大的提高了加工精度和制造效率。
螺纹旋风铣削利用安装在刀盘上的多把成型刀具,借助刀盘轴线与工件轴线间的偏心距,完成螺纹滚道高速铣削。按工件与刀盘的相对位置不同,可以分为外旋风铣削和内旋风铣削。两种铣削方式应用场合不同,加工外螺纹时,两种都适用,加工内螺纹时只有外旋风铣一种。
内旋风铣削时如上图铣刀均匀布置于铣刀盘内侧,且铣刀盘轴线与待加工零件轴线不重合,且存在一定夹角,此夹角即为螺纹的螺旋升角γ。铣削过程中,铣刀盘带动铣刀高速旋转,一般线速度可达400m/min,【德国的CNC旋风铣机床铣头转速可达40000-60000rpm，不过这个转速是加工小模数的螺纹的】。
工件则与铣刀盘同向低速旋转，工件每旋转一周,刀盘在轴线方向进给一个螺纹导程,这样就实现了螺纹槽的加工成型。由于刀盘轴线与工件轴线并不重合,所以加工过程中始终只有一把铣刀参与工作，而且加工区域的位置几乎不变,一次走刀即可完成工件的螺纹滚道成型。铣削过程中，切削的厚度呈现由小到大再由大到小的周期性变化，切削的宽度则由小变大，直至切削完成。由于刀盘与工件存在一定的偏心量,单次作业刀具数量唯一。使得刀具切换过程中留有充分的散热空间和散热时间,在延长刀具工作寿命的同时也提高了工件的表面质量。旋风铣削工艺中切屑会带走大部分的切削热,使工件的温升和热变形不至于太大。
说了它这么多的优点，它就没有缺点吗？当然有：内旋风铣削的刀具沿铣刀盘内侧均布的结构直接限制了刀具数目和铣削加工速度。而且内旋风铣削受到刀盘结构尺寸的限制,不能加工大导程螺纹工件，同时还要考虑排屑问题。

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可加工的典型零件类型

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1.挤出螺杆
2.PC 转子泵

螺杆泵是一种正排量泵，其特点是转子在定子壳体内旋转。转子始终由金属制成，而定子则由类似橡胶的物质制成。
3.汽车转向器EPS蜗杆
就是这个蜗杆：
3.钻石辊
4.油槽
5.斜齿轮
6.滚珠丝杠
7.进料螺纹

等等，圆柱螺旋面的很多类型好像都可以用它来加工。

知名的厂家

国外的厂商,比如德国Leistritz (莱斯特瑞慈)公司、德国GWT公司，荷兰Hembrug公司，奥地利林辛格Linsinger，日本精工株式会社、美国拓普森、、德国力士乐等等。

国内有台湾省的海威，大陆比较早使用旋风铣的是北京精密机床零件厂，后面有山东丝杠制造厂、江苏丝杠装备制造厂，山西风源机械厂，济南第三机床厂，陕西汉江机床有限公司等等。

内旋风刀具齿形计算的一点进展

加工离不开刀具，内旋风一般采用刀盘上装刀片的方式，刀具的齿形是一个关键部分，不正确的刀具齿形加工出的工件齿形将和理论存在较大的误差，从而降低产品的性能或者寿命。
经过一段时间的研究和计算，把之前未完善的内旋风刀具齿形计算重新整理一下，做了一个阿基米德蜗杆的实例，并建立了实体模型，运动仿真了一下，结果还不错，记录一下。
不同的蜗杆类型对应的刀具齿形都会有所不同，这个还需要继续研究完善，另外刀具的结构也是一个相当重要的部分。