數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的（de）動件，現階段的礦（kuàng）山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛（fàn）。數控車床應用到實際生產（chǎn）中（zhōng）後，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障。在數控（kòng）車床上加工蝸杆存在一定的難度，需（xū）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（jiā）工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計（jì）工藝的內容

主要加（jiā）工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆（gǎn）過程中，編程（chéng）的起點一般設置（zhì）在工件右端麵（miàn）。工（gōng）件材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般選（xuǎn）擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量較大（dà）的情況（kuàng），從而使加工（gōng）的（de）可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優（yōu）先選擇一夾一（yī）頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對（duì）於齒根（gēn）圓直徑的誤（wù）差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換（huàn）刀的誤差需要控製（zhì）在左（zuǒ）右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進（jìn）行，另外加工蝸（wō）杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保（bǎo）證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精（jīng）度和（hé）齒側表麵粗糙度進（jìn）行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離（lí）刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程（chéng）度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在（zài）精加工主程序定位之後，嚴（yán）格按照相關圖樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加工（gōng）。如果主程序需要進行二次定位，要（yào）保證蝸杆齒厚度和右側麵（miàn）粗糙度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉速（sù）時螺（luó）距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進（jìn）行測量（liàng），通常情況需要把測量的誤差控（kòng）製在0.05mm的（de）範圍（wéi）內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程（chéng）、導程進（jìn）行計算。一般情（qíng）況下，升速段和減速（sù）段最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中，轉速的改變會引起升（shēng）速段和（hé）減速段值的改變。起（qǐ）刀點的X值由齒頂圓直徑加上全（quán）齒高的兩倍再（zài）加上退刀量所得。除此之外（wài），還需要對粗車起刀點和精（jīng）車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的（de）幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒（chǐ）頂圓直徑、倒角等指標（biāo）進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直（zhí）進法（fǎ）加（jiā）工蝸杆屬於三刃切削，這種方（fāng）法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮（zhā）刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減（jiǎn）少切（qiē）削麵積（jī）來降低。這（zhè）種方法與直進法不同，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相結合，如果蝸杆的模數較大，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，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切（qiē）削，其背向（xiàng）力（lì）並不高，在加工過（guò）程中（zhōng）能對紮刀現象進行有效的控製，能完成（chéng）蝸（wō）杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工過程比（bǐ）較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法（fǎ）進（jìn）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，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削（xuē），這（zhè）樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸（wō）杆進行精（jīng）加工的（de）條件。需（xū）要特別注意二次裝夾後的對刀（dāo）問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點的位（wèi）置（zhì）進行（háng）修改。

合理控製紮刀現（xiàn）象的產生

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

1、在選擇加工方法的時候需要結合機（jī）床的剛（gāng）性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積（jī）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（chǎn）生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角（jiǎo）度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的（de）前角一般較（jiào）大（dà）。在對蝸杆（gǎn）進行精（jīng）加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值（zhí）徑向前角，會造成牙型（xíng）誤（wù）差（chà），另外（wài）在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）果方麵表現不明顯，我們需要對切（qiē）削（xuē）液進行合理的選擇。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（háng）配製，進行冷卻潤滑。精（jīng）車利用（yòng）全係統換耗（hào）用（yòng）油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的（de）作用。

5、在切（qiē）削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向（xiàng）移動，這時候容易產生讓刀（dāo）的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進（jìn）行蝸杆的加工，能在一定（dìng）程度上避免紮（zhā）刀現（xiàn）象的產生。除此之外（wài）還需要注意，如果在加工蝸杆（gǎn）的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原（yuán）因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對（duì）切削螺紋螺距誤差的影（yǐng）響

一（yī）般（bān）數控車床在對（duì）螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變（biàn）換（huàn），螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化（huà）在兩級轉（zhuǎn）速範圍內，則螺距誤差是一（yī）常數，該數值（zhí）可以在加工過程中測（cè）量得到。為了避（bì）免（miǎn）亂扣現（xiàn）象，需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要在數控車床（chuáng）上注（zhù）意車刀的更換問（wèn）題，要保證兩把（bǎ）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（gōng）時（shí）可以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工（gōng）件倒角的X值是（shì）相同的，還需要（yào）對第（dì）二把刀輸入第（dì）一把刀Z值的坐（zuò）標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存（cún）在試（shì）切削程序，但是（shì）要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆（gǎn）在很多方麵都體現了優勢，不僅不需（xū）要工人具有過多的（de）操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺（luó）紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹（chè）底改變了傳（chuán）統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖（jiān）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效（xiào）率（lǜ）。