​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的（de）傳動（dòng）中（zhōng），蝸杆（gǎn）是主要（yào）的動件，現階段的礦山（shān）機械和工程機（jī）械中蝸杆的（de）應（yīng）用非常廣泛。數控車床（chuáng）應用到實際生產中（zhōng）後，蝸杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工的精（jīng）度也得到了保障。在（zài）數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（dāo）的（de）程度進行準確的掌握，避免在加工過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（róng）

 

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工（gōng）件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右（yòu）側是起（qǐ）刀點的位置，在加工蝸杆過（guò）程（chéng）中，編程的起點一般設置在工件右端麵（miàn）。工件（jiàn）材料一般選擇為45鋼；刀具材料一（yī）般選擇為高速鋼或硬質合金；設置（zhì）蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左（zuǒ）右切（qiē）削法，以應對背吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性得（dé）到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾（jiá）；對於齒（chǐ）根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸（zhóu）換刀（dāo）的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主（zhǔ）程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的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（chǐ）厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左（zuǒ）右切削法（fǎ）粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到（dào）趕刀刃的間（jiān）隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的（de）誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現（xiàn）。在精加工主程序定位之後（hòu），嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左（zuǒ）側（cè）麵進行加工。如果主程（chéng）序需要（yào）進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在（zài）一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵（miàn）加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換轉速時螺距誤差需要（yào）進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需（xū）要（yào）把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍（wéi）內；起刀點（diǎn）同樣（yàng）需要進行（háng）計算，主要根據升速段和（hé）減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減（jiǎn）速（sù）段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段和（hé）減速段值的改變。起刀（dāo）點的X值由齒頂圓直徑加上全（quán）齒高的兩倍再（zài）加（jiā）上退刀量所得。除（chú）此之外，還需要對粗（cū）車起刀點和精車起刀點（diǎn）的具體位置進行確（què）定。

 

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

 

使用正確的加（jiā）工方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切（qiē）削，這（zhè）種（zhǒng）方法比（bǐ）較簡單，不需要複雜的（de）程序語言，但是其缺點是在加工過程中容（róng）易產生紮刀的現象（xiàng），需要特別注意這方（fāng）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）以通過減少切削麵積（jī）來降低。這種方法與直進法不同（tóng），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（néng）是將直進法和斜進（jìn）法相結合（hé），如果蝸杆的模數（shù）較大，經常出現的情況是，在最後（hòu）一刀直進切削後會產生（shēng）紮刀（dāo）的現象。

 

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃（rèn）切削，其背向力並不高，在加工過程中能對（duì）紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製（zhì）作，但是其（qí）缺點是整（zhěng）個加工（gōng）過（guò）程比較複雜，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（dǐng）尖裝夾工（gōng）件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利（lì）用一個受力，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（de）齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後（hòu）的對刀問題，在加工過（guò）程（chéng）中二次裝夾的實現，需要根據（jù）一轉信號起（qǐ）始位置確定，可以通（tōng）過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位（wèi）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的狀況下，由於刀（dāo）具的背吃刀量在切削的過程中增大，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（xì）統的剛性都在一定程度上（shàng）影響著紮刀現象的（de）出（chū）現。以下主要闡述控製紮（zhā）刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方法的（de）時候需要結合機床（chuáng）的剛性情況，可以對切削麵積（jī）進行降低，從而降（jiàng）低背向（xiàng）力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製（zhì）。

 

2、需（xū）要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車（chē）刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前角（jiǎo）一（yī）般較大。在對蝸杆進行精加工（gōng）時（shí），采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了（le）正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易（yì）產生對刀的誤差，因（yīn）此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大小（xiǎo），保證誤（wù）差在可接受的範圍內。

 

3、在使用粗車的過程（chéng）中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現（xiàn）的情況能進行（háng）降低，可以推廣使用。

 

4、實際加工（gōng）過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現（xiàn）不明顯，我們需要對切削（xuē）液進行合理的（de）選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛粉和全係統（tǒng）換耗用油的混合劑進行配製（zhì），進（jìn）行冷卻潤（rùn）滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提（tí）高（gāo）工件加工表麵質量的作用。

 

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受（shòu）力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的（de）現象。因此，可以選擇讓刀一側（cè）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（guǒ）在加工蝸杆的（de）過程中（zhōng）由於讓刀而產生徑向振紋，其（qí）原（yuán）因可能是切削刃的（de）工作前角（jiǎo）較小。

 

變換轉速對（duì）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的過程中，如果轉速存（cún）在變換，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（sù）的（de）變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常（cháng）數，該數值可以（yǐ）在加工過（guò）程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點（diǎn）的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件（jiàn）一次安裝需要在數控車床上注意車刀（dāo）的更換問題（tí），要保證（zhèng）兩把車刀在同（tóng）一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工（gōng）時可以使用簡單（dān）的對刀（dāo）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（yào）保證該工（gōng）件倒角的X值是相同的，還需要對第（dì）二把刀（dāo）輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一（yī）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，利用數控車床上加工蝸杆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（shù）控（kòng）車（chē）床上進行車削大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證數控（kòng）車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減（jiǎn）小，提高了蝸杆的質量和生產效率。