數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現（xiàn）階段的礦山機械和工程機械中蝸杆（gǎn）的應用非常廣（guǎng）泛。數控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工（gōng）的精度也（yě）得到（dào）了保障。在數（shù）控車床上加工蝸杆存在一定的難度，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（guò）程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工（gōng）內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需（xū）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，編程的起點一（yī）般設置在工件右端麵。工件（jiàn）材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般選擇為高速（sù）鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現（xiàn）左右切（qiē）削法，以應（yīng）對背吃刀量較大的情況（kuàng），從（cóng）而（ér）使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一（yī）頂或（huò）者（zhě）雙頂夾尖的（de）方式進行裝夾；對於齒根圓直徑（jìng）的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在左（zuǒ）右趕刀（dāo）量（liàng）內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設（shè）計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過（guò）程（chéng）中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的（de）完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒（chǐ）側表麵（miàn）粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成（chéng）之後，可（kě）以（yǐ）在兩邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕刀刃（rèn）的間隙。精車起刀點的確定（dìng），可以根據對刀的誤差進（jìn）行一定程度的調整，避免（miǎn）空走刀現象的出現。在精加（jiā）工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果（guǒ）主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆（gǎn）齒厚度和右側麵粗糙度的要求（qiú）。另（lìng）外，添加切削液可在一定程度上提高切（qiē）削（xuē）加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時（shí）螺距誤差需（xū）要進行（háng）測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行（háng）測量，通常情況需（xū）要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和（hé）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，轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直（zhí）徑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（cū）車起刀點和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及加（jiā）工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足（zú）了（le）蝸杆的加工條件。

使（shǐ）用（yòng）正確的加工方法

直進法，利用直進（jìn）法加工蝸杆屬於三（sān）刃切削，這種方法比（bǐ）較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程序（xù）語言，但是其缺點是在加工過程（chéng）中容易產生紮刀的現象，需要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（kě）以通過減少切削麵（miàn）積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的（de）可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法（fǎ）和（hé）斜進（jìn）法（fǎ）相（xiàng）結合，如果（guǒ）蝸杆的模數較（jiào）大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後一刀直進切削後會產生（shēng）紮刀的現象。

左右切削（xuē）法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單（dān）刃切削，其（qí）背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的（de）控製（zhì），能完成蝸杆粗車（chē）和精車的（de）製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效（xiào）率不高。

單刃調（diào）頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加（jiā）工，需要采用雙頂尖裝夾工（gōng）件（jiàn），為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受（shòu）力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二次裝夾後（hòu）的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過（guò）在卡盤（pán）上進行劃線定位，並對起刀點的位置（zhì）進行（háng）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（liàng）不（bú）變化的狀況（kuàng）下，由於刀具的背（bèi）吃刀量（liàng）在切削的過程中增大，所以工件的（de）表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤（liú）的產生和工（gōng）藝係統的剛性都在（zài）一定程度上影響著紮刀現象的出（chū）現。以下主要闡述控（kòng）製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機（jī）床的剛性（xìng）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。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積（jī）屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇（zé）刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行（háng）操作；如果是精車刀，需要采用（yòng）的（de）前角一般較大（dà）。在對（duì）蝸杆（gǎn）進行精（jīng）加工時，采用（yòng）的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑（jìng）向前角，會（huì）造成牙（yá）型誤差，另外在精車換刀時（shí）候也容易產生對（duì）刀（dāo）的（de）誤差，因此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的（de）大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這對紮刀出（chū）現的情（qíng）況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表（biǎo）現（xiàn）不明顯（xiǎn），我們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（fěn）和全係統換（huàn）耗用油的混合劑（jì）進（jìn）行配製，進行冷卻潤滑。精車（chē）利（lì）用（yòng）全係統換（huàn）耗用油和煤油進行混合配製，能起（qǐ）到提高工（gōng）件加工表麵質量的作用。

5、在切削（xuē）過程中如果受到螺旋升（shēng）角（jiǎo）的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工（gōng）件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可（kě）以選擇讓刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆的加工，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，如果在加工蝸杆的過程（chéng）中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其原因可能是切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（xiǎng）

一般數（shù）控車床在對螺紋進行加工的過程（chéng）中，如果轉速存在變換（huàn），螺紋螺旋（xuán）線會在軸向產（chǎn）生一定的偏動現象，從（cóng）而就會形（xíng）成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺（luó）距誤差是一常數，該數值可（kě）以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常（cháng）對起（qǐ）刀點的位置進（jìn）行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需（xū）要在數控車床上注（zhù）意車刀的更換問題，要保證（zhèng）兩把車刀在同一位置上（shàng），並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對（duì）刀方法，當外圓（yuán）獲得X軸相對坐標之後，需（xū）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（duì）第二把刀輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的（de）方法並不存在試（shì）切削程序，但是要（yào）保證（zhèng）對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所（suǒ）述，利用數（shù）控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現（xiàn）了優勢，不僅不需要工人具有過多（duō）的操作技能，能在數控車床上進（jìn）行車削大導程蝸杆和螺紋，還能（néng）保證數控車（chē）床的精準（zhǔn）度，從而徹底改（gǎi）變了（le）傳統蝸（wō）杆車刀的習慣，合理控製（zhì）了刀（dāo）尖（jiān）角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質量和生產效率。