數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用（yòng）非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後（hòu），蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加（jiā）工的精度也得到了保（bǎo）障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難（nán）度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程（chéng）中可（kě）能出現的紮刀現（xiàn）象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工（gōng）藝的內容

主要加工內容為右（yòu）旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程中（zhōng）不需要設置退尾量（liàng）。蝸杆的右側是（shì）起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的（de）全（quán）齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背（bèi）吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到（dào）保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝夾（jiá）；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的（de）誤差需要控製在左右趕刀量（liàng）內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要從起（qǐ）刀點位置進行，另外（wài）加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整（zhěng）個過程的完整性（xìng）才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸向齒厚（hòu）精度和齒側表麵粗糙度進（jìn）行確定。左右切削（xuē）法（fǎ）粗（cū）車完成之後，可以在兩邊齒側（cè）距（jù）離刀刃之（zhī）間（jiān）看到趕刀刃的間隙。精車（chē）起刀（dāo）點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相（xiàng）關圖（tú）樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行（háng）二（èr）次定位，要（yào）保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙（cāo）度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一（yī）定程度上提高切削加工（gōng）效（xiào）率，改善齒麵加工（gōng）質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕（hén）進（jìn）行（háng）測量，通常情況需（xū）要把測（cè）量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速（sù）段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況（kuàng）下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程（chéng）中，轉速的改變會引起升速（sù）段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓直徑（jìng）加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀（dāo）點的具體位置進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分的幾何尺寸及（jí）加工中（zhōng）的參（cān）數說明，對齒頂圓（yuán）直徑、倒角等指標進行了（le）設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工（gōng）方法

直進法，利用直進法加工蝸（wō）杆屬（shǔ）於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複（fù）雜（zá）的程序語言，但是其缺點是在加工（gōng）過程中容易產生紮刀的現象，需（xū）要（yào）特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵（miàn）積來降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生紮（zhā）刀的可能性不高，更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相（xiàng）結合（hé），如果蝸杆的模（mó）數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮刀的（de）現象。

左右切削法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃（rèn）切削，其（qí）背（bèi）向力並不高，在加工過程中能對紮刀（dāo）現象進行有效的控（kòng）製，能完成蝸杆粗車和精車（chē）的製作（zuò），但是（shì）其（qí）缺點是整個加工過程比較（jiào）複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭（tóu）切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）頂尖裝夾工件（jiàn），為了避免紮刀現象（xiàng）的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣（yàng）也能保證蝸杆（gǎn）所加工出來（lái）的齒側表麵質量較高，滿（mǎn）足了蝸杆（gǎn）進行精加（jiā）工的條件（jiàn）。需要（yào）特別注（zhù）意二次裝夾後的對刀問（wèn）題，在加工過程中二（èr）次裝夾的（de）實現，需（xū）要根據一轉信號起始位（wèi）置確定（dìng），可以（yǐ）通過在卡盤（pán）上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化（huà）的狀況下，由於刀具的背（bèi）吃（chī）刀量在切削的過程中增（zēng）大，所以工件的表麵有刀具的紮入（rù）。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現（xiàn）。以下主要闡述控製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方（fāng）法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而（ér）降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易導致紮刀（dāo）現（xiàn）象的產生，因此可以對積屑瘤（liú）的產生進行控製。

2、需要準確選（xuǎn）擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行（háng）操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較（jiào）大。在（zài）對蝸杆進（jìn）行精加工時，采（cǎi）用的車（chē）刀是零度的（de）徑（jìng）向前角，一旦選擇了正值（zhí）徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對刀的誤（wù）差，因（yīn）此需要嚴格控製徑向前（qián）角的大小，保證誤差（chà）在可（kě）接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利（lì）用轉位彈簧刀杆，這對紮（zhā）刀出現的情況能（néng）進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中（zhōng）乳化液、礦物油在（zài）潤滑效果方麵表現不明顯，我（wǒ）們需（xū）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（quán）係統換耗用油的混（hún）合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行（háng）混合配（pèi）製（zhì），能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中如（rú）果受到螺旋升角的（de）影響，一（yī）側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會（huì）逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這時候容易產（chǎn）生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側（cè）的刀刃進行蝸（wō）杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工（gōng）蝸（wō）杆的過程中由於讓刀而產生徑向振（zhèn）紋（wén），其原因可能是切（qiē）削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工（gōng）的過（guò）程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋（xuán）線會在（zài）軸向產生一定的偏動現（xiàn）象，從而就會形成螺距的誤差（chà）。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤（wù）差是一常數，該數值可（kě）以在加工過程中測（cè）量得（dé）到。為了（le）避免亂扣現象，需要（yào）通常對起刀點的位置進行修改（gǎi）[3]。

刀具粗精車的換（huàn）刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上（shàng）注意車刀的更換問題，要保（bǎo）證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時（shí）可以使用簡單的（de）對刀方法（fǎ），當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證（zhèng）該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一（yī）把刀（dāo）Z值的坐標，進行一定程度的補償。這（zhè）種對刀的方法並不存（cún）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（lì）用數控車（chē）床上加工蝸杆在很多方（fāng）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（chuáng）上進行車削（xuē）大導程蝸杆（gǎn）和螺紋，還能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而徹底改變（biàn）了傳統蝸杆車（chē）刀的習慣，合理（lǐ）控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。