數控（kòng）車床上（shàng）怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動（dòng）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中後，蝸杆的生（shēng）產效率不僅得到了提高，而且加工的（de）精度（dù）也得到了保障。在數控車床上加（jiā）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（zhǎng）握，避（bì）免在加工（gōng）過（guò）程中可（kě）能出（chū）現的紮刀現（xiàn）象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸（zhóu）向直廊（láng）蝸杆，在對工件進行編程的（de）過程中不需要設置退尾量。蝸杆的（de）右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一（yī）般設（shè）置（zhì）在工（gōng）件右（yòu）端（duān）麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料（liào）一般（bān）選（xuǎn）擇（zé）為高速鋼（gāng）或硬質合金（jīn）；設置蝸杆的全齒為（wéi）6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量（liàng）較大（dà）的情況（kuàng），從而使加工（gōng）的可靠性得到保證；在裝夾工（gōng）件的過程中（zhōng），一（yī）般優先選（xuǎn）擇（zé）一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤（wù）差需（xū）要控製（zhì）在0.2mm以（yǐ）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（bì）須滿足工（gōng）件的公差要（yào）求（qiú）。

在（zài）設計工藝時，主程序需（xū）要從起刀（dāo）點位置進行（háng），另外加工蝸杆（gǎn）的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整個（gè）過程的完整性才（cái）能得到保證。一般（bān）在粗車完成之後再進行精車（chē），車（chē）床（chuáng）轉速選（xuǎn）為10 RPM，加工過程中需要對（duì）軸向齒厚精度（dù）和齒側表麵粗（cū）糙（cāo）度進行確定。左（zuǒ）右切削法粗車完成（chéng）之後（hòu），可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進（jìn）行一（yī）定程度的調整，避免（miǎn）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（jiā）工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右（yòu）側（cè）麵（miàn）粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效（xiào）率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換（huàn）轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件（jiàn）表麵的（de）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（jìn）行計算，主要根據（jù）升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情（qíng）況下，升速段和減速段最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段（duàn）和減（jiǎn）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倍再加上退刀量所得。除此（cǐ）之外，還需要對粗（cū）車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確（què）定。

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數（shù）說明，對（duì）齒頂圓（yuán）直徑、倒角（jiǎo）等指標（biāo）進行了設定，滿足了蝸杆（gǎn）的加工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法（fǎ）比（bǐ）較簡單，不需要複（fù）雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用（yòng）斜進法加工（gōng）蝸杆屬於（yú）兩刃切（qiē）削，其（qí）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，發生紮刀的可能（néng）性不高，更加適應於蝸杆的粗車（chē）。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，經常出現的情況是，在最後一刀直進切（qiē）削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不（bú）高，在加工（gōng）過（guò）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（de）製（zhì）作，但是其缺點是整（zhěng）個加（jiā）工過程比較複雜，並且工（gōng）作效率（lǜ）不（bú）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（dǐng）尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這（zhè）樣也能保證蝸杆所加（jiā）工出來（lái）的齒側表麵質量較高，滿（mǎn）足了蝸杆進行精加工的（de）條件。需要特別注意二次裝夾（jiá）後（hòu）的對刀問題，在加工（gōng）過程中二次裝夾的（de）實現，需要根據一轉（zhuǎn）信號起（qǐ）始位置確定，可以通（tōng）過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並（bìng）對起刀點的位置（zhì）進行修改。

合（hé）理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃（chī）刀量不變化的狀（zhuàng）況下，由於刀具的背吃（chī）刀量在切削（xuē）的過程中增大，所以工件的表麵有刀具的（de）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（xiǎng）著紮刀現象的出現。以下主（zhǔ）要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合機床的剛性情（qíng）況，可以對切削麵積進（jìn）行降低，從而降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑（xiè）瘤也容易（yì）導致紮刀現象的產生，因此（cǐ）可以對積屑瘤的產生進行（háng）控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度（dù），如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用（yòng）的前角（jiǎo）一般較（jiào）大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采用的車刀是零（líng）度的徑向前角，一（yī）旦選擇了正值徑向前（qián）角，會造成牙型誤（wù）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（bǎo）證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以（yǐ）利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，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，利用白鉛油或（huò）者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配（pèi）製，進行冷卻潤滑。精車利用（yòng）全係統換耗用油和（hé）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、在切削過程中如果受到螺旋升角（jiǎo）的影響，一（yī）側切削刀受力彎曲，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現象。因此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行（háng）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，如果在加工蝸杆的過（guò）程中由於讓刀而產生徑（jìng）向振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速（sù）對（duì）切削螺紋螺距誤差的影響

一（yī）般數控車床在（zài）對螺紋進行加工的過程中，如果轉（zhuǎn）速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現（xiàn）象，從而就會形成螺距（jù）的誤（wù）差。如（rú）果轉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到。為了避免亂扣現象，需要通常對（duì）起刀（dāo）點（diǎn）的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的（de）換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的（de）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。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要（yào）進行對刀（dāo）處理，要保證該（gāi）工件倒角的X值是相同的，還需要對第二（èr）把刀輸入第一把（bǎ）刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對（duì）刀的方法並不存（cún）在試（shì）切削程序，但是要保證對刀（dāo）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（gōng）蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅（jǐn）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杆和螺紋，還能保證（zhèng）數（shù）控車床的精準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），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。