數控車床上怎麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要（yào）的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非（fēi）常廣泛。數控車（chē）床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且（qiě）加工的精度也得（dé）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（gōng）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能出現（xiàn）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（láng）蝸杆，在對工（gōng）件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸（wō）杆的（de）右側是起刀點的位置，在加工蝸杆（gǎn）過程中，編（biān）程的起點一般（bān）設置（zhì）在工件右端麵。工件材料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或（huò）硬質合金；設（shè）置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命（mìng）令實現左右切削法，以應（yīng）對背吃刀量較大的情況，從而使加（jiā）工的（de）可靠性得到保證；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一頂或（huò）者雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤（wù）差（chà）需（xū）要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝（yì）時（shí），主程（chéng）序需要從起（qǐ）刀點位置進（jìn）行，另外加工（gōng）蝸杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整（zhěng）個過程的完整（zhěng）性（xìng）才能得到（dào）保證。一般（bān）在粗車完（wán）成（chéng）之後再進行精車，車床轉速選為（wéi）10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙（cāo）度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可（kě）以在兩邊齒側距離（lí）刀刃之間（jiān）看到趕刀刃的間（jiān）隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出（chū）現。在精加工（gōng）主（zhǔ）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（háng）加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和（hé）右側麵粗（cū）糙度的要求。另（lìng）外，添（tiān）加切削（xuē）液可在（zài）一定程度上提高切削加工效率，改（gǎi）善齒麵加工質量。

相關參數（shù）的計算（suàn）

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測（cè）量，通常情況需要把測量的誤差控製在（zài）0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的（de）距離、轉程、導程（chéng）進（jìn）行計算。一般情況下，升速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（zhōng），轉速的（de）改變會引起升（shēng）速段（duàn）和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩（liǎng）倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起（qǐ）刀點的具體位（wèi）置進行（háng）確定（dìng）。

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（yuán）直徑、倒角（jiǎo）等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法（fǎ）

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削（xuē），這種方法比較簡單，不需要複雜（zá）的（de）程序語言（yán），但是其缺點是在加工（gōng）過程中容易產生紮刀的現象，需要特（tè）別注意這方麵的問題。

斜進法（fǎ），利用（yòng）斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生（shēng）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（jiāng）直進法和斜進法相結合（hé），如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後一（yī）刀直進切削後會產生紮刀的現象。

左（zuǒ）右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）於（yú）單刃切削，其背向力並不高（gāo），在加工過程中能對紮刀現象進行有效（xiào）的控製，能完成（chéng）蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整（zhěng）個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單（dān）刃調頭（tóu）切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮（zhā）刀現象的（de）出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也（yě）能保（bǎo）證蝸杆（gǎn）所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆（gǎn）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，需要根據一轉信號起始位置確定（dìng），可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的（de）位置進行修改。

合（hé）理控製紮刀（dāo）現象的產生

紮（zhā）刀現象一般產生在吃刀量不（bú）變化的狀況下，由於（yú）刀（dāo）具的背吃刀量在切削的過程中增大，所（suǒ）以工件的表麵有刀具的紮入。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現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的（de）剛（gāng）性情況，可以對切削麵積進行降（jiàng）低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率（lǜ）。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（xuǎn）擇刀具的（de）幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀（dāo），采用正值徑向前（qián）角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一（yī）般較大。在對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的車刀是零度（dù）的徑（jìng）向前角，一（yī）旦選（xuǎn）擇了正值徑向前角，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（jiē）受的範圍內。

3、在使（shǐ）用粗車的（de）過程中，可以利用轉位（wèi）彈（dàn）簧刀杆（gǎn），這對紮刀出現（xiàn）的情況能（néng）進行降低，可（kě）以推廣使用。

4、實（shí）際加工過程中乳化液、礦物油在潤（rùn）滑（huá）效果方麵表現不明顯，我（wǒ）們需要對切削液進行合理（lǐ）的選擇。在粗車使用時，利（lì）用白鉛油或者紅鉛粉和全（quán）係統換耗用油的混合劑進行配製（zhì），進行冷（lěng）卻潤（rùn）滑。精（jīng）車利用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配製，能起到提高（gāo）工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

5、在切削（xuē）過程中如（rú）果受到（dào）螺旋升角的影響，一側切（qiē）削（xuē）刀受（shòu）力彎曲（qǔ），刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工（gōng）件的方（fāng）向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選（xuǎn）擇（zé）讓刀一側（cè）的（de）刀刃（rèn）進行蝸杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現象的（de）產生。除此（cǐ）之外還需要注意，如果在加工蝸（wō）杆的過程中由於讓刀（dāo）而產生徑向振紋，其原因（yīn）可能（néng）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

一般（bān）數控車床（chuáng）在對螺紋進行加工（gōng）的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏（piān）動現象，從而就會形成（chéng）螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉（zhuǎn）速範圍內，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。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題（tí）

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）換問題，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。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標（biāo）之後（hòu），需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需（xū）要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補（bǔ）償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對（duì）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（zài）很多方麵都（dōu）體現了優勢，不僅不需要工人（rén）具（jù）有過（guò）多的操作技能，能（néng）在數控車床上進行（háng）車削（xuē）大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證數控車床（chuáng）的（de）精（jīng）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小，提高了蝸杆的質量和生產效率。