數控車床上怎麽（me）加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現（xiàn）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，蝸杆的生產效率不僅得到了（le）提高（gāo），而（ér）且加工的精（jīng）度也得到了保障。在數控車床上加（jiā）工蝸杆存（cún）在（zài）一定的難度（dù），需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝（yì）的（de）分（fèn）析

設計（jì）工藝的內容

主要加工內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程（chéng）中不需要設置退尾量（liàng）。蝸杆（gǎn）的右側是起刀點的位（wèi）置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選擇為（wéi）45鋼（gāng）；刀具材料一（yī）般選（xuǎn）擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法，以應（yīng）對背吃刀量較大的（de）情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在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（zú）工件的公差要求（qiú）。

在設計工藝時，主程序（xù）需（xū）要從起刀點位（wèi）置進行，另外加工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子（zǐ）程序的調用，整（zhěng）個過程的完整性才能得到保證（zhèng）。一般在粗車完成之後（hòu）再進行精車，車床轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表（biǎo）麵粗糙度進行確定。左右（yòu）切削法粗車完成之（zhī）後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕（gǎn）刀刃的間隙。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現。在（zài）精加工主程序定位之（zhī）後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液（yè）可在一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉速時螺距誤差需要進（jìn）行測量（liàng），結合工件（jiàn）表（biǎo）麵的劃痕進行測（cè）量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段（duàn）的距（jù）離、轉程、導程進行計算。一般情況下（xià），升速（sù）段（duàn）和減速段最（zuì）小值的計算公式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過（guò）程中，轉速的改變（biàn）會引起升速段和減速段值的改（gǎi）變（biàn）。起刀點的X值（zhí）由齒頂圓（yuán）直徑加上全齒高（gāo）的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精（jīng）車起刀點的具體位置（zhì）進行確定。

軸向直（zhí）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、倒角（jiǎo）等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用（yòng）正確的加工方法

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

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削（xuē）抗力可以通過減少切削麵積來降（jiàng）低。這種方法與直進法（fǎ）不同，發生（shēng）紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆（gǎn）的粗車。G76指令功能是（shì）將直進法和斜進法相結合，如果蝸（wō）杆的模數較大，經常出現的情況是（shì），在最後一（yī）刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現（xiàn）象。

左右切削法，利用（yòng）左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削（xuē），其背向力並不高，在加工過程中能對紮（zhā）刀現象進行有效（xiào）的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且（qiě）工作效率不高。

單（dān）刃調頭切削法（fǎ），利用單（dān）刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現（xiàn）象（xiàng）的出現，主要利用一（yī）個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較（jiào）高，滿足了蝸（wō）杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二次裝（zhuāng）夾後的對刀問題，在（zài）加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置（zhì）確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起（qǐ）刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現（xiàn）象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的（de）背（bèi）吃刀量在切削的過程（chéng）中增（zēng）大，所以工件的（de）表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤（liú）的產生和工（gōng）藝係統（tǒng）的剛性都在一定程度上（shàng）影響著紮刀現象的出現。以（yǐ）下主要闡（chǎn）述控製紮刀現象的方法：

1、在（zài）選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可（kě）以對切削麵積進行降（jiàng）低，從而降（jiàng）低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何角度，如果是粗車（chē）刀，采（cǎi）用正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（zài）對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑（jìng）向前角（jiǎo），會造成牙型誤差，另（lìng）外（wài）在精車換（huàn）刀時候也容易產生對刀（dāo）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（jiē）受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以（yǐ）利用轉位（wèi）彈簧（huáng）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（yè）進（jìn）行合理的（de）選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行（háng）冷卻潤滑。精車（chē）利用（yòng）全係統（tǒng）換耗用油和煤油（yóu）進（jìn）行混合配（pèi）製，能（néng）起到提高工件加工表麵質量（liàng）的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到（dào）螺旋升角的（de）影響（xiǎng），一側切削刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸（jiàn）向（xiàng）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刀（dāo）刃進行蝸杆的加工，能在（zài）一（yī）定程度上避免紮刀現象的（de）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（dāo）而產生徑向振（zhèn）紋，其原因可能是切（qiē）削（xuē）刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋（wén）螺旋線會在軸（zhóu）向產生一定的（de）偏動現象，從（cóng）而就會形成螺距（jù）的誤差。如果轉速的變化在（zài）兩級轉速範圍內（nèi），則（zé）螺距誤差是一常數，該數值（zhí）可以（yǐ）在加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象（xiàng），需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀（dāo）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（zuò）標是（shì）相同（tóng）的。加工時可以（yǐ）使用簡單的對刀方法，當外圓獲得（dé）X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件（jiàn）倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對刀的方法並不（bú）存在試切削程序（xù），但是要保證對刀的誤差在0.05毫米（mǐ）的範（fàn）圍內。

結語：綜上（shàng）所述，利用數控車床上加工蝸杆在（zài）很多方麵都體（tǐ）現了優勢，不僅（jǐn）不需要工（gōng）人具有過多（duō）的操作技（jì）能，能在數（shù）控車床上進行車削大導（dǎo）程蝸杆和（hé）螺紋，還能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而（ér）徹底改變（biàn）了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣（guàn），合理控製了（le）刀（dāo）尖角，對切削力進行了一定程度的（de）減小，提高了蝸杆的質量（liàng）和生產效率。