數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）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常廣泛。數控車（chē）床（chuáng）應用到實際生產中（zhōng）後（hòu），蝸杆的（de）生產效率不僅得（dé）到了（le）提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一（yī）定的難度，需要對（duì）加工的（de）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（néng）出現的紮刀（dāo）現象。

加工蝸（wō）杆工藝的分（fèn）析

設（shè）計（jì）工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直（zhí）廊蝸杆（gǎn），在對（duì）工件進行編（biān）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（wō）杆過程（chéng）中（zhōng），編（biān）程（chéng）的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高（gāo）速鋼或硬質（zhì）合金；設置蝸杆的全（quán）齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以（yǐ）應對背吃刀量較大的情況（kuàng），從而使（shǐ）加（jiā）工的可靠性得到（dào）保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂（dǐng）或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於（yú）齒根圓直徑（jìng）的誤差需（xū）要控（kòng）製在0.2mm以內，而（ér）Z軸換刀的誤差需要控製在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）須滿足工件的（de）公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主（zhǔ）程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸（wō）杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調用，整個（gè）過（guò）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（què）定。左右切削法粗車完成之後（hòu），可（kě）以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的間隙（xì）。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程（chéng）度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主（zhǔ）程序定（dìng）位之後，嚴（yán）格按照相關圖樣的（de）要求，對蝸杆（gǎn）的（de）左側麵進行加工。如果主（zhǔ）程序需要進（jìn）行二次定位，要保（bǎo）證蝸杆齒（chǐ）厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定（dìng）程度上提高切削加工效（xiào）率，改善齒麵加工質量。

相關參數（shù）的計算

變換轉速（sù）時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差（chà）控製在（zài）0.05mm的（de）範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升（shēng）速段和減速段最小值的計（jì）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（sù）段和（hé）減速（sù）段值的改變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓直徑加上（shàng）全齒高（gāo）的兩倍再（zài）加上退刀（dāo）量所得。除此之外（wài），還需要對粗車（chē）起刀點和精車（chē）起刀點的（de）具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺（chǐ）寸及加工（gōng）中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角（jiǎo）等（děng）指標（biāo）進行了設定，滿足了蝸（wō）杆的加工條件。

使（shǐ）用正確的加工方法

直（zhí）進法，利用直（zhí）進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複（fù）雜的程序（xù）語言，但（dàn）是其缺點（diǎn）是在（zài）加工過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意（yì）這方麵的問（wèn）題。

斜進法（fǎ），利（lì）用斜進法加工（gōng）蝸杆屬於兩刃切削，其切（qiē）削（xuē）抗力可以（yǐ）通過減少切削麵積來降低。這（zhè）種方法與（yǔ）直（zhí）進法不同，發生紮刀的可能性不（bú）高（gāo），更加適應於蝸杆的粗車。G76指（zhǐ）令功能是（shì）將直進法和斜進法相（xiàng）結合，如果（guǒ）蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後（hòu）一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切（qiē）削法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，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（néng）完成蝸杆粗（cū）車（chē）和精（jīng）車的製作，但是其缺點是整個加工（gōng）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（fǎ）進行加工，需要（yào）采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮（zhā）刀（dāo）現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切（qiē）削，這樣也能保（bǎo）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。需要特別注意二次裝夾（jiá）後的對刀問題，在加工過程中二（èr）次裝夾的實現，需要（yào）根據一轉信號起始位置確（què）定，可以通過（guò）在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理控製（zhì）紮刀現象的產生

紮刀現象一般產（chǎn）生在（zài）吃刀（dāo）量不變化的狀況下，由（yóu）於（yú）刀具（jù）的背（bèi）吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的（de）表麵有刀（dāo）具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的產生和（hé）工藝係統的剛性都在一定程度上影（yǐng）響著紮刀現象（xiàng）的（de）出現（xiàn）。以下主要闡述控製（zhì）紮刀現象的方法：

1、在選擇加工（gōng）方法的時候需要結合機床（chuáng）的剛性情況，可以對切削麵積進（jìn）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（yě）容易導致紮刀現象的產生（shēng），因此可以對（duì）積屑瘤（liú）的產（chǎn）生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度（dù），如果是粗車（chē）刀，采用正值徑向前角進行操作（zuò）；如果是精（jīng）車刀，需要采用的（de）前角一般較大。在對蝸杆（gǎn）進行精加（jiā）工時（shí），采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差（chà），另外在精車換刀時候也容易產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴（yán）格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差（chà）在可接受的範圍內。

3、在使用粗（cū）車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能（néng）進行降（jiàng）低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物油（yóu）在（zài）潤滑效果（guǒ）方麵表現不明顯，我們需要（yào）對切削液（yè）進行合理的選擇。在粗車使用時，利（lì）用白鉛油或者紅鉛（qiān）粉和全（quán）係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程（chéng）中如果受（shòu）到（dào）螺（luó）旋升角的（de）影響（xiǎng），一側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件的方向（xiàng）移（yí）動，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（jiā）工，能在一定程度上避免（miǎn）紮刀現象的產生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向（xiàng）振紋，其原（yuán）因可能（néng）是切削刃的工作（zuò）前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床（chuáng）在（zài）對螺紋（wén）進（jìn）行加工的過程中，如果轉（zhuǎn）速（sù）存在變（biàn）換（huàn），螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會（huì）形成螺距的誤差（chà）。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內（nèi），則螺距（jù）誤差是一常（cháng）數，該數值可以在加工過程（chéng）中測量得（dé）到。為了避（bì）免亂扣現象，需要通常對（duì）起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問（wèn）題

工件一次（cì）安裝需要在數（shù）控車床上注意車刀的更換問題，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（de）。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸（zhóu）相對坐（zuò）標之後，需（xū）要進行對刀處理，要保證該工件倒（dǎo）角的X值是相（xiàng）同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切（qiē）削程序，但（dàn）是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述（shù），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（jù）有過多的操作技能，能（néng）在數控（kòng）車床（chuáng）上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車（chē）床的精準度，從而徹底改變（biàn）了傳（chuán）統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力（lì）進行了一定程度的減小，提高（gāo）了蝸杆的質量和生（shēng）產效率。