數控車床（chuáng）上怎麽加工（gōng）蝸杆？

在蝸輪（lún）的傳動（dòng）中，蝸杆是主要的（de）動件，現階段的礦山機械和工程（chéng）機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控（kòng）車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加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（què）的（de）掌握，避免在加（jiā）工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸（wō）杆工藝（yì）的分析

設計工藝的內（nèi）容

主要（yào）加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不（bú）需要設置退尾量（liàng）。蝸杆的右側是起刀（dāo）點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的（de）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速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削（xuē）法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程（chéng）中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對（duì）於齒根（gēn）圓直徑的誤差需要控製在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，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置（zhì）進行，另（lìng）外加工（gōng）蝸杆的過程中還需要其他子（zǐ）程序的調用，整個過程（chéng）的完整性才能得到保證。一般（bān）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厚（hòu）精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看（kàn）到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可（kě）以根據對刀的誤差進行一定（dìng）程度（dù）的調整（zhěng），避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定（dìng）位之後，嚴格按照相關圖樣的要（yào）求，對蝸杆的左（zuǒ）側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度和右（yòu）側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加（jiā）切削液可在（zài）一定程度上提高切削加工效率（lǜ），改善齒（chǐ）麵加工質量（liàng）。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤（wù）差（chà）需要進行測量，結合工件表麵的劃（huá）痕進行測量，通常情況需要把測量（liàng）的誤差（chà）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（jìn）行計算。一（yī）般情況下，升速段和減速段最小值的計（jì）算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算（suàn）過程中，轉速（sù）的改變（biàn）會引起（qǐ）升速段和（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂（dǐng）圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所（suǒ）得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位（wèi）置進行確定（dìng）。

軸向直廊蝸杆部分的幾（jǐ）何尺寸及加（jiā）工中的參（cān）數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工（gōng）條件。

使用正確的（de）加工方法

直進（jìn）法，利用直進法加工蝸杆屬（shǔ）於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產（chǎn）生紮刀的（de）現象（xiàng），需（xū）要特別（bié）注意這方麵的（de）問題。

斜進法，利（lì）用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削（xuē）抗（kàng）力可（kě）以通（tōng）過減少切（qiē）削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令（lìng）功能是將直進法和斜進（jìn）法相（xiàng）結合，如果蝸杆的模數較大（dà），經常出現的情況是，在最後一刀直進切削（xuē）後（hòu）會產生（shēng）紮（zhā）刀（dāo）的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單（dān）刃切削，其背向力並（bìng）不高，在加工（gōng）過程中能（néng）對紮刀現象進行有效（xiào）的控製，能完成蝸杆粗車和精車的（de）製作，但是（shì）其缺點是整個加工過程比較複雜（zá），並且工作效率不高。

單（dān）刃調頭（tóu）切（qiē）削法，利用單刃調頭切削（xuē）法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出（chū）現，主（zhǔ）要利用一個受力，保證刀的切削刃單（dān）向切削（xuē），這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質（zhì）量較高，滿足了蝸杆（gǎn）進行精加工的（de）條件。需（xū）要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程（chéng）中二（èr）次裝夾的實現，需（xū）要根據一轉信號起始位置確定，可以（yǐ）通過在卡盤上進（jìn）行劃（huá）線定（dìng）位，並對（duì）起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀（dāo）現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化（huà）的狀（zhuàng）況下，由於刀具的背吃刀量在切削的（de）過程中增大，所以（yǐ）工件的表麵有刀具（jù）的紮入。另外積屑瘤的產（chǎn）生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（yào）闡（chǎn）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剛性情況，可以對切削麵（miàn）積進行降低，從而降（jiàng）低（dī）背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現（xiàn）象的產生，因此可以對（duì）積屑（xiè）瘤（liú）的產生進行控製（zhì）。

2、需（xū）要準確選擇刀具（jù）的幾何角度，如果（guǒ）是粗車刀，采用（yòng）正（zhèng）值徑向前角進行（háng）操作；如（rú）果是精車刀，需要采用的（de）前角一般（bān）較大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采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（lìng）外在精車換刀時候也（yě）容易產生（shēng）對刀的誤差，因（yīn）此需要嚴（yán）格控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在可接（jiē）受的範圍內。

3、在（zài）使（shǐ）用粗車的過程中（zhōng），可以利用轉位彈簧（huáng）刀杆，這（zhè）對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使（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明顯，我們需要對切（qiē）削液進行合理的選擇。在粗（cū）車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換（huàn）耗用油（yóu）的混合劑進行配製，進行冷卻（què）潤滑。精車利用全係統換耗用油（yóu）和煤油進行混合配（pèi）製，能起到提高工件加工（gōng）表麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的（de）方（fāng）向移（yí）動，這時候容易產生（shēng）讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀（dāo）一側的刀刃（rèn）進（jìn）行蝸杆的（de）加工，能在一（yī）定程度上避免紮刀現（xiàn）象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其原因可能是切削刃的（de）工作前角較小。

變換轉速對切削螺（luó）紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對（duì）螺（luó）紋進行加工的過程（chéng）中，如果轉（zhuǎn）速存在變換，螺紋螺（luó）旋線會在軸向產生一（yī）定的偏動現（xiàn）象，從而就會形成（chéng）螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤差（chà）是一常數，該（gāi）數值可以在加工（gōng）過（guò）程中測量得到。為了避免亂扣現象，需（xū）要（yào）通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件（jiàn）一次安裝需要在數控車床上注意車（chē）刀的（de）更換問題，要保證兩把車（chē）刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加（jiā）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（hòu），需要進行對刀處理，要保（bǎo）證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第（dì）一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存（cún）在（zài）試切削程序，但是要保證對刀的誤差（chà）在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數（shù）控車床上（shàng）加工蝸杆（gǎn）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（háng）車削大（dà）導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車（chē）床的精準度，從（cóng）而徹底改變了傳統蝸杆車刀的（de）習（xí）慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切（qiē）削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質（zhì）量和生產效率。