在機(jī)械設(shè)備中，由于蝸桿傳動具有減速比大、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，在各種傳動裝置和分度機(jī)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，對蝸輪副在承載能力、傳動效率和傳動精度等方面提出了更高的要求。為滿足這些要求，一是采用綜合機(jī)械性能好的材料和必要的熱處理，另一方面要提高制造精度，如采用磨削加工來提高蝸桿螺旋面的形狀精度和降低表面粗糙度值(當(dāng)然也包括與蝸桿一致的加工蝸輪的滾刀)。筆者發(fā)現(xiàn)工廠在磨削蝸桿時存在著加工原理誤差，這些誤差將隨著導(dǎo)程角增大而增大，產(chǎn)生誤差的根源是對磨削蝸桿的砂輪修整上存在問題。
圖1所示為幾種蝸桿的車削方法，其中圖(a)、(c)所示為阿基米德(ZA)蝸桿和漸開線(ZI)蝸桿。當(dāng)蝸桿的頭數(shù)增多、導(dǎo)程角增大時，其幾何形狀和切削角度將出現(xiàn)加工困難。圖(b)所示為一種延伸漸開線蝸桿，又稱齒槽法向直廓(ZN₁)蝸桿，其加工條件較前2種優(yōu)越。然而不管是哪一種蝸桿，它們都是直線型螺旋面蝸桿，即它們的螺旋面是一直線母線相對一軸線作圓柱螺旋運(yùn)動所形成。在制造時是將一直線刀刃(車刀上的刀刃)安置在恰當(dāng)?shù)奈恢茫缓笥密嚶菁y的方法加工而成。但是在磨削蝸桿時所采用的是圓盤砂輪，是通過圓盤砂輪兩側(cè)的圓錐面來進(jìn)行磨削，不能如車刀那樣用一直線刀刃，因此砂輪側(cè)面的圓錐面將與蝸桿的螺旋面發(fā)生干涉，會將蝸桿的螺旋面多磨去一部分，造成蝸桿齒形誤差。蝸桿的頭數(shù)越多，其導(dǎo)程角越大，那么磨削時干涉就越厲害，產(chǎn)生的齒形誤差就越大。為了確保加工的蝸桿能獲得準(zhǔn)確的齒形，必須對圓盤砂輪進(jìn)行相對應(yīng)的準(zhǔn)確修整。我們可以通過理論計算對圓盤砂輪的軸向截面進(jìn)行修形，但是這種計算很復(fù)雜，而且在生產(chǎn)中砂輪不斷磨損，外徑逐漸變小，每次修形計算都不一樣，現(xiàn)場很難操作。下面介紹一種展成包絡(luò)修整法，它不失為一種既簡便又精確的砂輪修整法。它的修整原理如下：采用一個與被加工蝸桿完全一樣的金剛石蝸桿，在它的外圓和螺旋面上布滿許許多多細(xì)小的金剛石刀刃，通過展成運(yùn)動來修磨圓盤砂輪，將其在磨削蝸桿時產(chǎn)生干涉的磨料部分全部磨掉。然后將此修整后的圓盤砂輪來磨削蝸桿，就可以獲得具有準(zhǔn)確齒形的高精度蝸桿。