​數控車床上怎麽（me）加工蝸杆？

　　

在蝸輪的（de）傳動中，蝸杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機械和工（gōng）程（chéng）機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際（jì）生產中後，蝸杆的生產效率（lǜ）不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在（zài）數控（kòng）車床上加工蝸杆存在（zài）一定（dìng）的（de）難（nán）度，需要對加工的深度以及（jí）切削刀的程度進行準確的掌握，避免在（zài）加工過程中可能（néng）出現的紮刀現象。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工藝的（de）內容

 

主要加工內容為右（yòu）旋軸向直（zhí）廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸（wō）杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編（biān）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或硬質合金；設置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從（cóng）而使加工的可靠（kào）性得（dé）到保證；在裝夾工件的（de）過程中，一般優先選擇一夾（jiá）一頂或（huò）者（zhě）雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換刀的誤差（chà）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（chéng）序（xù）需要從起刀點位置進（jìn）行，另外（wài）加工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調用，整（zhěng）個過程的完整性才能得到保證。一（yī）般在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中（zhōng）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（fǎ）粗（cū）車完（wán）成之後，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，可以根據對（duì）刀（dāo）的（de）誤差進行一（yī）定程（chéng）度（dù）的調整（zhěng），避免空（kōng）走刀現象的（de）出現。在精加工（gōng）主程序定（dìng）位（wèi）之後，嚴格按照相關（guān）圖樣的（de）要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果（guǒ）主程序需要進行二（èr）次定位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右側麵粗糙（cāo）度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一定程度上提高切（qiē）削加工效率，改善齒（chǐ）麵加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換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（cháng）情況需要把測量的誤（wù）差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算（suàn），主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般（bān）情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過（guò）程中，轉速的改變會引起升速段和（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全（quán）齒高的（de）兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對（duì）粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置（zhì）進行確定（dìng）。

 

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中（zhōng）的參（cān）數說明，對（duì）齒頂圓直徑、倒角等（děng）指標進（jìn）行了設定，滿足（zú）了蝸杆的加工條件。

 

使用正確的（de）加工方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單（dān），不需要複雜的（de）程序語言，但（dàn）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（fāng）麵的問題。

 

斜進法（fǎ），利用斜進法加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削（xuē）抗力可以通過（guò）減少（shǎo）切削（xuē）麵積來降低。這種方法與直進法不（bú）同，發（fā）生紮刀的可能性不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，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（de）現象。

 

左（zuǒ）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（jiā）工過程中（zhōng）能對（duì）紮刀現象（xiàng）進行有效的控製，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，並且工作效率不高。

 

單（dān）刃調（diào）頭切（qiē）削法，利用單刃調頭切削法進（jìn）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（dāo）的切削刃單向切削，這樣也能（néng）保證蝸杆所（suǒ）加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行（háng）精加工（gōng）的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝（zhuāng）夾的實現，需要（yào）根據一轉（zhuǎn）信（xìn）號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對（duì）起刀點的（de）位置進行修改。

 

合理控製紮刀現象的產生

 

紮刀現象（xiàng）一般產生在吃刀量不（bú）變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的（de）過（guò）程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的（de）產生和工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀（dāo）現象的出現。以下（xià）主要闡（chǎn）述控製紮刀現象的（de）方法：

 

1、在選擇加工方法的（de）時候需要結（jié）合（hé）機床的剛性情況，可以對切削麵積進行（háng）降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率（lǜ）。另外積屑瘤也容易（yì）導（dǎo）致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生（shēng）進行控（kòng）製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車（chē）刀，采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，一旦選擇了正值徑向前角，會造成（chéng）牙（yá）型誤差，另（lìng）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（qián）角的（de）大小，保證誤差在可接受的範圍內（nèi）。

 

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈（dàn）簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

 

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果（guǒ）方（fāng）麵表現不明顯，我們需要對切（qiē）削液進行合理的選擇。在粗車（chē）使用時，利用白（bái）鉛油或者紅鉛粉和（hé）全係統換耗用油（yóu）的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精（jīng）車利用（yòng）全係統（tǒng）換耗用油和煤油進（jìn）行混合配（pèi）製，能起到提高工件加工表麵質量的（de）作用。

 

5、在切（qiē）削過程（chéng）中如果受到螺（luó）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（xiàn）象。因此，可以選擇（zé）讓刀一側的刀（dāo）刃進行蝸杆的（de）加（jiā）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程中由於讓刀而產（chǎn）生徑向振紋，其原因可能是切（qiē）削刃的工作前角較小。

 

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的（de）影響

 

一（yī）般（bān）數控（kòng）車（chē）床在（zài）對螺紋進行加工的（de）過程中，如果轉速存（cún）在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定（dìng）的偏動現象，從而就會形成螺距（jù）的誤差。如（rú）果轉速（sù）的變化（huà）在（zài）兩（liǎng）級轉速（sù）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，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數（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（zuò）標是相（xiàng）同的。加工時可以（yǐ）使用簡單（dān）的（de）對刀方法，當（dāng）外圓獲（huò）得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相（xiàng）同（tóng）的，還需要對第（dì）二把刀輸（shū）入第一把刀（dāo）Z值的坐（zuò）標，進行一（yī）定程度的補（bǔ）償（cháng）。這種對刀的方法並不存在試切削程序（xù），但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內（nèi）。

 

結語（yǔ）：綜上所述，利用（yòng）數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床（chuáng）上進行車削大（dà）導程蝸（wō）杆和螺紋，還能保證數控（kòng）車床的精（jīng）準度，從而徹底改變了傳統蝸（wō）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。