​數控車床上怎麽加工蝸杆（gǎn）？

在蝸（wō）輪的（de）傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦（kuàng）山機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產（chǎn）中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提（tí）高（gāo），而且加工的精度也（yě）得到了保障（zhàng）。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一定的難度，需（xū）要對（duì）加工（gōng）的深度以及切削刀的（de）程度進行準確的掌握，避免在（zài）加（jiā）工過（guò）程中可能（néng）出現的紮刀現象。

加（jiā）工蝸杆工藝的分析

設計工藝的（de）內容

主要加工內容為右（yòu）旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件（jiàn）進行（háng）編程的過（guò）程中不（bú）需要設置退（tuì）尾量。蝸杆的右側（cè）是起刀點的（de）位置，在加工（gōng）蝸杆過程中（zhōng），編程的起點一般設置在工（gōng）件右端麵。工件（jiàn）材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸（wō）杆的（de）全齒為6.6mm，利用G92命令實（shí）現左右切削法，以應（yīng）對（duì）背吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程（chéng）中（zhōng），一般優先選擇一夾（jiá）一頂或者雙頂夾尖的方式進（jìn）行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換（huàn）刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）須滿足工件的（de）公差（chà）要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀（dāo）點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調（diào）用，整個過程（chéng）的完（wán）整性才能得到保證。一般（bān）在粗車完成之後再進行精車，車（chē）床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對（duì）軸向齒（chǐ）厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在（zài）兩邊齒（chǐ）側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的間隙。精車起刀（dāo）點的確（què）定，可以根據對刀的誤（wù）差進行一定（dìng）程度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在精加工主程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸（wō）杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次（cì）定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵（miàn）粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改（gǎi）善齒麵加工質量。

相關參數（shù）的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工（gōng）件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要（yào）把（bǎ）測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範（fàn）圍內；起刀點同樣需（xū）要進（jìn）行計算，主要根據升速段和（hé）減速段的距（jù）離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小（xiǎo）值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的（de）改變會引（yǐn）起升速段和（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上（shàng）退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸（cùn）及加工中（zhōng）的參數說（shuō）明，對齒（chǐ）頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的（de）加工條件。

使用正確的（de）加工方法

直進法，利用直進法加工蝸（wō）杆屬於三刃切削，這種方法（fǎ）比較簡單（dān），不需要複雜的程序語言（yán），但是其缺點是在加工過程中容（róng）易（yì）產生紮刀（dāo）的現象，需要特別注（zhù）意這方麵的問題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆屬（shǔ）於兩刃切削，其切（qiē）削抗力可以通過減少切（qiē）削麵（miàn）積來降低。這種方法與直進法不（bú）同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法（fǎ）相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在（zài）最後一刀直進切削後會產生紮刀（dāo）的現象。

左右切削法（fǎ），利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對（duì）紮刀現象進（jìn）行有效的控製，能完（wán）成蝸杆粗車和精車（chē）的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用（yòng）單刃調頭切（qiē）削法（fǎ）進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一（yī）個受力，保證刀的切削刃單向切削，這（zhè）樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了（le）蝸杆進行（háng）精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀（dāo）問題，在加工過程中二（èr）次裝夾的實現，需要根據（jù）一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修（xiū）改。

合理控製（zhì）紮刀現象的產生

紮刀現象一般產（chǎn）生（shēng）在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的（de）過程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮入。另外（wài）積屑（xiè）瘤的產生和工藝係統的剛性都在一（yī）定程度上影響著紮刀現象（xiàng）的出現。以下主要闡述控（kòng）製紮（zhā）刀現象的方法：

1、在選擇加（jiā）工方法的時候（hòu）需要（yào）結合（hé）機床的（de）剛性情況，可以（yǐ）對切削麵積進行（háng）降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另（lìng）外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑（xiè）瘤的產生進行（háng）控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是（shì）粗（cū）車刀，采用正（zhèng）值徑向（xiàng）前角進行操（cāo）作；如果是精車（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時（shí），采用（yòng）的車刀是零度（dù）的徑向前（qián）角，一旦選（xuǎn）擇了正值徑向前角，會（huì）造（zào）成牙（yá）型誤差，另外在精車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的（de）過程（chéng）中，可以（yǐ）利用轉（zhuǎn）位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行合（hé）理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配（pèi）製（zhì），進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合（hé）配製，能起到提高工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到螺旋升角的影響，一（yī）側切削刀受力彎曲（qǔ），刀刃會逐漸向（xiàng）遠離（lí）工件的（de）方向移動，這時候容（róng）易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行蝸杆的加工，能（néng）在一定程度上避免紮刀現象的產生（shēng）。除此之（zhī）外還需要注意，如（rú）果在加工蝸杆的過程中（zhōng）由於讓刀而（ér）產生徑向振紋，其原因（yīn）可能是（shì）切（qiē）削刃的工作（zuò）前角較小。

變（biàn）換轉速對切削螺紋螺距（jù）誤（wù）差的影響

一般數（shù）控車床在對螺紋進行（háng）加工的過（guò）程中，如果轉速存在變換，螺紋（wén）螺旋線（xiàn）會在軸向產生一定的偏動（dòng）現象，從而就（jiù）會形成螺距的（de）誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量（liàng）得到。為了避免亂扣現象，需（xū）要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）換問（wèn）題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同（tóng）的。加工（gōng）時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標（biāo）之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標（biāo），進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用（yòng）數控車床（chuáng）上加工蝸杆（gǎn）在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還（hái）能保證數控車床的精準度，從而徹底（dǐ）改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合（hé）理控製了刀尖角，對切削力進行（háng）了一定程度的減小，提高了蝸（wō）杆的（de）質量和生產效率。