上圖是一張典型內(nèi)旋風銑加工的圖片，旋風銑（Whilring）的表面光潔度質(zhì)量即使不是很好，也可與磨削的表面質(zhì)量相媲美。這與刀片與工件的接觸時間較長直接相關，從而導致多面體峰不僅更短而且更少。
選擇正確的刀具系統(tǒng)與旋風銑，將獲得更快的加工時間和表面光潔度質(zhì)量。旋風銑已成為當今生產(chǎn)外螺旋面零件最經(jīng)濟、最具成本效益的加工解決方案。
旋風銑的幾何定向切割去除材料。旋風切削去除的材料與銑削類似，但是，在內(nèi)旋風切削中，刀具使用沿環(huán)的內(nèi)圓周排列的硬質(zhì)合金刀片。德國 Leistritz AG 開發(fā)的系統(tǒng)采用旋風銑環(huán)，該銑削環(huán)具有根據(jù)螺紋或蝸桿數(shù)據(jù)（外徑、螺距和深度）計算出的預定切削圓直徑。
具有的經(jīng)濟意義
替代昂貴的磨削工藝
縮短周期時間，速度提高 3 倍
精確的螺距和螺紋牙形
快速設置和隨時間變化
干切式加工無需使用昂貴的切削液
切削過程和切屑形成
切削過程是旋風銑刀環(huán)繞緩慢旋轉的工件“ C軸”高速旋轉的結果。工件的旋轉與“ Z軸”刀頭的前進相結合，對應于所需的螺距（見圖 1）。
刀頭的切削角度圍繞“ A軸”進行控制，以對應于螺紋的螺距角。“ X軸”的偏心率決定了螺紋的小徑。通過簡單地改變“ Z軸”行進方向，可以加工右旋或左旋螺紋。但在每種情況下，旋風銑環(huán)始終以與工件相同的方向旋轉，正是該行進方向產(chǎn)生所需的左旋或右旋螺紋。
切削刀具安裝在刀環(huán)內(nèi)，并相對于工件移動。理想情況下，該切削過程產(chǎn)生的切屑呈逗號形狀（見圖 2）。盡管旋風銑是一種斷續(xù)切削工藝，但切屑形成非常平滑，因此可以使用硬質(zhì)合金、CBN（立方氮化硼）或陶瓷刀具切削硬度達 65 HRC 的硬化材料和脆性材料。
旋風銑參數(shù)：
nW – 旋風銑刀旋轉
nR – 工件旋轉
SK – 切削圓，
T – 深度調(diào)整（螺紋高度），
D – 齒根直徑，
X – 偏心率，
K – 逗號形切屑
旋風銑與銑削的比較
切削外螺紋時，我們首先必須了解旋風銑和銑削之間的相似之處。旋風銑刀環(huán)具有多個切削齒，類似于銑刀。在非連續(xù)切削操作期間，每個切削刃都會去除一定量的材料。但相似之處僅此而已。
由于刀片切削刃逐漸進入和退出，旋風銑具有更有利的切削作用，從而允許更高的金屬去除率。這種平滑的切削動作減少了徑向壓力，從而減少了工件和刀片上的應力。此外，刀具壽命也顯著延長，使得該工藝更具成本效益。
中間穿插一點蝸桿的內(nèi)容：
下面的幾張圖，是我們經(jīng)?？吹牡降?，描述了不同類型的蝸桿。
下面是減速器蝸桿典型的加工工藝：左側是車削，右側是磨削。
(左) 蝸輪變速箱和 (右) 蝸桿
目前，在采用銑刀（ZK 輪廓）的車床上進行切削，然后可選擇進行磨削（ZI 輪廓），是蝸輪傳動裝置批量生產(chǎn)的公司中最常用的切削工藝。磨削過程對于消除滲碳和硬化后（對于表面硬化鋼）或感應淬火后（對于整體淬硬鋼）后的熱變形是必要的?，F(xiàn)代計算軟件可以繪制剖面形狀和圖表。
由軟件繪制的 ZI（黑色）和 ZK（紅色）形狀輪廓（mx = 2.5、z = 2、a = 20° 和 g = 11.31°）之間的比較
幾種蝸桿螺紋牙形在軸向截面上的差異
再回到正題
旋風銑過程特點
除了剛才提到的傳統(tǒng)方法外，還有旋風銑工藝。它在長滾珠絲杠加工（長度可達 10,000 毫米，尖端直徑為 4-200 毫米）方面已經(jīng)眾所周知，尤其是在醫(yī)療行業(yè)生產(chǎn)接骨螺釘。然而，這種工藝在生產(chǎn)蝸輪傳動裝置的公司中尚未普及。它通常被定義為一種非傳統(tǒng)的齒輪加工方法。有時，它被稱為“行星銑削”，即使這個術語可以應用于另一種螺紋銑削，即刀具繞其軸線旋轉并繞固定工件公轉以加工內(nèi)螺紋或外螺紋。
旋風銑床 LWN 120
旋風切削可以在專用機器上進行，也可以在標準 CNC 車床上添加特殊設備。
安裝在標準 CNC 車床上的旋風銑設備
關于該主題的少量文獻數(shù)據(jù)表明毛坯旋轉速度為 3 至 30 rpm，刀架環(huán)旋轉速度通常為 1,000-3,000 rpm 直至 10,000 rpm 。加工時間通常比傳統(tǒng)銑削要短三到四倍，對于長螺桿來說加工時間要短九倍之多。
對于右旋和左旋螺旋，刀夾環(huán)和毛坯始終以相同方向旋轉。因此，要成形具有相反螺旋線的蝸桿，必須反轉進給方向并反轉環(huán)與毛坯軸線的傾斜度。
旋風切削工藝是一種不連續(xù)切削，與標準銑削工藝一樣，會產(chǎn)生逗號形切屑。考慮到相同的蝸桿幾何形狀和相同的角前進（相同的角速度），旋風銑削或銑削產(chǎn)生的切屑具有完全相同的體積，但在旋風銑削過程中，切屑更長更薄。這意味著旋風切削工藝需要較小的切削力，因此彈性變形較小，從而具有更好的表面質(zhì)量。另一方面，在切屑尺寸相同的情況下，旋風銑削加工所需的切削時間比銑削少，因為切削速度和進給量更高。綜上所述：旋風切削工藝具有更好的金屬去除率。
由于切屑的形狀，切削過程中產(chǎn)生的熱量消散到切屑本身中，無需冷卻劑或切削油。這是另一個好處：干式加工。由于高溫，芯片呈藍色。即使在加工過程結束后，工件仍然保持冷狀態(tài)。刀具可以涂上氮鋁化鈦：Ti 可以防止切屑粘在刀具上，Al 可以快速排除熱量。
帶有六個或四個槽的刀架環(huán)
通常，在同一個刀夾環(huán)上，有用于粗加工和精加工的刀片，安裝在不同的徑向位置，并切削不同的螺紋區(qū)域。
關于前面提到的表面質(zhì)量，旋風切削形狀并不是完美的圓形，而是多邊形，如銑削中那樣（而車削中則為圓形）。然而，這些多邊形點與外接圓之間的最大距離很小，旋風切削時約為 0.1 μm，遠小于傳統(tǒng)銑削 。因此，在相同的切削參數(shù)下，將會有更好的精度，或者在相同的所需精度下，可能會有更短的切削時間。
旋風銑削切屑生成：“s”是切屑尺寸，“a”是進給角
銑削蝸桿時的表面粗糙度比旋風銑削過程中的表面粗糙度更大，因為在后一種情況下，刀片是逐漸地進入工件。使用大圓盤銑刀進行銑削（因此兩種加工過程中的切屑量相同）速度更快，但銑削時表面更粗糙，因為銑刀試圖爬升工件。就粗糙度而言，蝸桿旋風銑和銑削之間的比較與圓周逆銑（傳統(tǒng)銑削）和順銑（順銑）之間的比較非常相似。
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有資料統(tǒng)計，表面粗糙度可以達到Ra 0.5-0.6 μm，甚至達到Ra 0.4 μm 。
通過旋風銑工藝加工的滾珠絲杠的精度可以達到 3 DIN 6905 或 ISO 3408-3 的精度，但對于工業(yè)蝸桿變速箱來說，沒有必要達到這么好的質(zhì)量，DIN 3974。
旋風銑工藝已成功用于淬硬鋼，代替車削或磨削，以減少循環(huán)時間。
下圖是一個ZK蝸桿的旋風銑刀片，是不是有了一個直觀的認識。
