數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳（chuán）動中（zhōng），蝸（wō）杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械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（wō）杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高（gāo），而且加工的精度也得（dé）到了保障（zhàng）。在數控（kòng）車床上加工蝸杆存在一（yī）定的難度（dù），需要對加工的深（shēn）度（dù）以及（jí）切削刀的程度（dù）進行準確的掌握，避（bì）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

主要加工內（nèi）容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不（bú）需要設置（zhì）退尾量。蝸（wō）杆的右側是起刀點的位置，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（zé）為（wéi）高速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為（wéi）6.6mm，利用G92命令（lìng）實（shí）現左右切削法，以應對（duì）背（bèi）吃刀量較大的情（qíng）況，從而使（shǐ）加（jiā）工的可靠性得到保證；在裝（zhuāng）夾（jiá）工件的過程中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂或者雙（shuāng）頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要（yào）控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的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。

在設計工藝時，主（zhǔ）程序需要從起刀點位置進行（háng），另外加工蝸杆的過程中（zhōng）還需要其他子程序的調用，整個（gè）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（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程（chéng）中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完（wán）成之後，可以在兩邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可（kě）以根據對刀的誤差（chà）進行一定程（chéng）度（dù）的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上（shàng）提（tí）高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數（shù）的（de）計算

變換轉速時（shí）螺距誤差（chà）需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需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（jiǎn）速段的（de）距離、轉程、導程（chéng）進行計（jì）算。一般情況下（xià），升速段和減（jiǎn）速段最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過（guò）程中，轉速的改變會引起升速段（duàn）和減速段值的改（gǎi）變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直（zhí）徑加上全齒高的兩倍再（zài）加上退刀（dāo）量所得。除（chú）此之外（wài），還需（xū）要對粗車起刀點和精車起刀（dāo）點的具（jù）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（dǐng）圓直（zhí）徑、倒角等指標進（jìn）行了（le）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（lì）用直（zhí）進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法（fǎ）比較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程序語言（yán），但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象（xiàng），需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加（jiā）工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積（jī）來（lái）降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適（shì）應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進（jìn）法和斜進法相結合，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（hòu）會產生紮刀的現象。

左右（yòu）切（qiē）削法，利用左右切削法加工蝸杆（gǎn）屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行（háng）有（yǒu）效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製（zhì）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，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象（xiàng）的出（chū）現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單（dān）向切削，這樣也（yě）能保（bǎo）證蝸杆所（suǒ）加工出來的齒側表麵質量（liàng）較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一（yī）轉信號起始位置確定，可以（yǐ）通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製（zhì）紮刀現象的（de）產生（shēng）

紮刀現象一般產生在吃刀量（liàng）不變化的狀況下，由於刀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（yào）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床的剛性情況，可以對（duì）切削麵積進行降低，從而降低背向（xiàng）力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易（yì）導致紮刀現象的產生（shēng），因（yīn）此可以對積（jī）屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾（jǐ）何角度，如（rú）果是粗車刀，采用（yòng）正值徑向（xiàng）前角（jiǎo）進行操作；如（rú）果是精車（chē）刀，需要采用（yòng）的前角一般較大（dà）。在對蝸杆進行精加工時，采用（yòng）的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外在（zài）精車換（huàn）刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要（yào）嚴格控製徑向前角的大（dà）小，保證誤差在可接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程（chéng）中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進（jìn）行降低，可以推廣（guǎng）使（shǐ）用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不（bú）明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用（yòng）白鉛油或（huò）者紅（hóng）鉛粉和全係統換耗用油（yóu）的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗（hào）用油和煤油進行混合配製，能起到提（tí）高工件加工表麵質量的（de）作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果（guǒ）受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離工件（jiàn）的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側（cè）的刀（dāo）刃進行（háng）蝸杆的（de）加工，能在（zài）一定程度（dù）上避免紮刀現象（xiàng）的產生。除此（cǐ）之（zhī）外還（hái）需（xū）要注意，如果在加工蝸杆的過程中（zhōng）由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削（xuē）刃的工作前（qián）角較小（xiǎo）。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數（shù）控車床在對螺紋進行加工的過程中，如（rú）果轉速存（cún）在變換，螺紋螺旋線會（huì）在軸向產生一定的（de）偏動現象，從而就會形成螺距的誤差（chà）。如果轉（zhuǎn）速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得（dé）到。為了避免亂（luàn）扣現象，需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的（de）換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意（yì）車刀的更換問題，要（yào）保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和（hé）Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需（xū）要進（jìn）行對刀處（chù）理，要保證該工件倒角的X值是相同（tóng）的，還需要對（duì）第（dì）二把刀輸入第（dì）一把刀Z值的坐標，進行一定程度的（de）補償。這種對刀的（de）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（fàn）圍內。

結（jié）語：綜上所述，利用數控車（chē）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，能在數控車床上進行車削大導程蝸（wō）杆和螺紋，還能保證數控車（chē）床（chuáng）的精（jīng）準度，從而（ér）徹（chè）底改變了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製（zhì）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。