數控車床上怎（zěn）麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要的動件（jiàn），現階（jiē）段的礦（kuàng）山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應（yīng）用（yòng）到實際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到（dào）了保障。在數控車床（chuáng）上加工蝸杆存在一定的（de）難度，需要對加工的深度（dù）以（yǐ）及切削刀（dāo）的程度進（jìn）行準確的掌握，避免在加工過（guò）程（chéng）中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆（gǎn）工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工（gōng）內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工（gōng）件進行編程的過程中不需要（yào）設（shè）置退尾量。蝸（wō）杆（gǎn）的右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點（diǎn）一般設置在（zài）工件右端麵。工件（jiàn）材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇（zé）為高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右（yòu）切削法，以應對背吃刀（dāo）量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般（bān）優先選擇一夾一頂或者（zhě）雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要（yào）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（xū）滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點（diǎn）位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程（chéng）序的調用，整個過程的完整性才能得到（dào）保證。一般在粗車（chē）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精度和齒側表（biǎo）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（jiān）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（dù）的（de）調整，避免空走刀現象的出（chū）現。在精加工主程序定位之後，嚴（yán）格（gé）按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵（miàn）進行加工。如（rú）果主程序需要進行（háng）二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙（cāo）度的要求。另外，添（tiān）加（jiā）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（gōng）質量。

相關參數的計算

變換轉速時（shí）螺距誤差需要（yào）進行測量，結合工件表麵的劃痕進行（háng）測量，通常情況需要把測量（liàng）的誤（wù）差控製在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（hé）減速段的距離、轉程、導程進行計算（suàn）。一般情況下，升速段（duàn）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，轉速（sù）的改（gǎi）變會引起升速（sù）段和減速段值的改變（biàn）。起刀點的X值由齒頂（dǐng）圓直徑（jìng）加（jiā）上全齒高的兩倍再加上（shàng）退刀量所得（dé）。除此之外，還需要對粗車（chē）起（qǐ）刀點和精車起刀點的具（jù）體位（wèi）置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中（zhōng）的參數說明，對齒（chǐ）頂（dǐng）圓直徑、倒角等指標進行了（le）設定，滿足了蝸（wō）杆的加工條件。

使用正確的加工（gōng）方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，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（zhōng）容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗（kàng）力可以通過減少切削麵積來降低。這種方（fāng）法與直進法不（bú）同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸（wō）杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結（jié）合，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，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完（wán）成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加（jiā）工過程比較複雜，並且工作效率不（bú）高。

單刃調頭切削法，利用（yòng）單刃調頭切削法進行（háng）加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀（dāo）現象的出現，主要利（lì）用一個受力（lì），保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工（gōng）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（bié）注意（yì）二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾（jiá）的（de）實（shí）現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理（lǐ）控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的（de）背吃刀量在切（qiē）削的過（guò）程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的（de）產生和工藝係統的剛性都在（zài）一定程度上影（yǐng）響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也（yě）容易導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需（xū）要準確選（xuǎn）擇刀具的幾何角（jiǎo）度，如果是粗（cū）車刀，采用正值徑向（xiàng）前角進行操作；如果是精車刀，需要采（cǎi）用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時（shí），采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角（jiǎo），會造成（chéng）牙型誤差，另外在精（jīng）車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差（chà），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、在使用粗車的過程（chéng）中，可以利用轉位（wèi）彈簧刀杆，這（zhè）對（duì）紮刀出現（xiàn）的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實（shí）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（de）選擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合（hé）劑進行配（pèi）製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進（jìn）行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作（zuò）用。

5、在切削過程中如果受到螺（luó）旋升角（jiǎo）的影響，一側切削（xuē）刀受（shòu）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（shēng）讓刀的現象（xiàng）。因此，可（kě）以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程（chéng）度上避免紮刀現象的產生。除（chú）此之外還需要注意，如果在（zài）加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃（rèn）的工作前角較小（xiǎo）。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控（kòng）車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線（xiàn）會在軸向產生一定的偏動現象（xiàng），從而就會形成螺距的（de）誤（wù）差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該（gāi）數值可以在加工過程中測量得到。為了（le）避免亂扣現象，需（xū）要通常對起刀點的位置進行修改（gǎi）[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數（shù）控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在（zài）同一位置上（shàng），並在X軸和Z軸上的坐標是（shì）相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲（huò）得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該（gāi）工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀（dāo）輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度（dù）的補償。這種對刀的方法（fǎ）並不存在試切削（xuē）程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內（nèi）。

結語：綜上（shàng）所述，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（gōng）人具有過多的操作技能，能在數控車床（chuáng）上進行車削（xuē）大導程蝸杆和螺紋，還（hái）能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統（tǒng）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。