​數控車床（chuáng）上怎麽（me）加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要（yào）的動件，現階段的（de）礦（kuàng）山機械和工程機（jī）械中蝸杆的應用（yòng）非常廣泛。數控（kòng）車床應用到實際（jì）生（shēng）產中後，蝸（wō）杆的生產效率不（bú）僅得到了提高，而且（qiě）加（jiā）工的精度也得到了保障。在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的程度進行（háng）準確的掌握，避免在加工過程中可（kě）能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設（shè）計（jì）工藝（yì）的內容

主要加工（gōng）內容為右（yòu）旋軸向直廊蝸（wō）杆，在對工件（jiàn）進行編程的過程（chéng）中不需要（yào）設置退（tuì）尾量。蝸杆的右側是起刀點（diǎn）的位置，在（zài）加工（gōng）蝸（wō）杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料（liào）一（yī）般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬（yìng）質（zhì）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的情況，從而使加工的可靠性（xìng）得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式進行裝夾（jiá）；對於齒根（gēn）圓直徑的誤差需要控製（zhì）在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差（chà）需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）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（diǎn）位（wèi）置進行（háng），另外（wài）加工蝸杆的過程中還需（xū）要其他子程序（xù）的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般（bān）在粗車完成（chéng）之（zhī）後再進行精車，車床轉速（sù）選為10 RPM，加工過程中需要（yào）對軸向齒厚精（jīng）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（zài）兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起（qǐ）刀點的確定，可以根（gēn）據對刀的誤差進行一定程度的（de）調整，避免（miǎn）空走刀（dāo）現象的出現。在精（jīng）加工主程序定位之後，嚴格按照相（xiàng）關圖樣（yàng）的要（yào）求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主（zhǔ）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（de）要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參（cān）數的（de）計算

變換（huàn）轉速（sù）時螺距誤差（chà）需要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需（xū）要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同（tóng）樣需要進行計算，主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（sù）段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉（zhuǎn）速的改變會引起升速（sù）段（duàn）和減速段值（zhí）的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍（bèi）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工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒（dǎo）角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的（de）加工條（tiáo）件。

使用正確的加工方法（fǎ）

直進法，利用直進法（fǎ）加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不（bú）需要複雜的程序語言，但是其缺點是（shì）在加工過程中容易產生紮（zhā）刀的現（xiàn）象（xiàng），需要特別注意這方麵的問題（tí）。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削（xuē），其切削抗力可以通過減少（shǎo）切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀（dāo）的（de）可能性不高（gāo），更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相結合，如果蝸（wō）杆的模數較大，經常出（chū）現的情（qíng）況是，在最（zuì）後一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加（jiā）工（gōng）蝸（wō）杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作（zuò），但是其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜，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，需要采用雙頂尖裝（zhuāng）夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保（bǎo）證刀的切削刃單（dān）向（xiàng）切削（xuē），這樣也能保（bǎo）證蝸杆所加工出（chū）來（lái）的齒側表麵質量（liàng）較高，滿足了蝸杆進（jìn）行精加工的條件。需要特別（bié）注意二次（cì）裝夾（jiá）後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在（zài）卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並（bìng）對起（qǐ）刀（dāo）點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生（shēng）

紮刀現象一般產（chǎn）生在（zài）吃（chī）刀（dāo）量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削（xuē）的過程中增大，所以（yǐ）工（gōng）件的表麵有刀（dāo）具的紮入。另（lìng）外積屑瘤的產（chǎn）生（shēng）和工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的（de）出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在（zài）選擇加工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以（yǐ）對切（qiē）削麵積進行降低，從而降（jiàng）低背向力對紮刀現象發（fā）生（shēng）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。

2、需要準確選擇刀具的幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇（zé）了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車（chē）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（jiǎo）的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使（shǐ）用粗車的過程中，可（kě）以利用轉位彈（dàn）簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降（jiàng）低，可（kě）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麵表現不（bú）明顯，我們需要對切（qiē）削（xuē）液進行合（hé）理的選擇。在粗車使（shǐ）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（jìn）行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配製（zhì），能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的（de）影響，一側切削刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸向遠離（lí）工件的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一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（yì），如（rú）果（guǒ）在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工（gōng）作前角較小（xiǎo）。

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對螺（luó）紋進行加工的過程（chéng）中，如果（guǒ）轉速（sù）存在變換，螺紋螺旋（xuán）線會（huì）在軸向產生一定的偏動現象，從而就（jiù）會形成螺距的誤差。如果轉速（sù）的變化在兩級轉速（sù）範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可（kě）以在加工過程中測量得到。為了（le）避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修（xiū）改（gǎi）[3]。

刀具（jù）粗精車的（de）換刀問題

工件一（yī）次安裝需要在數控車（chē）床上注意車（chē）刀的更換（huàn）問題，要保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（gōng）時可以使用（yòng）簡單的對刀方法，當（dāng）外圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該（gāi）工件（jiàn）倒角（jiǎo）的X值是相同的（de），還需要（yào）對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並（bìng）不（bú）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（zōng）上所述，利用數控車床（chuáng）上加（jiā）工蝸杆在很多方（fāng）麵都體現了優勢，不僅不（bú）需要工人具有過多的操（cāo）作技能，能在數控車床上進行車削大導程（chéng）蝸杆（gǎn）和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀（dāo）尖角，對切削（xuē）力進行（háng）了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量（liàng）和生（shēng）產效率。