​數控車床上怎麽加工（gōng）蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦（kuàng）山機（jī）械（xiè）和工程機械中蝸（wō）杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際（jì）生產中（zhōng）後，蝸（wō）杆的生產效率不僅得到了提高，而且加（jiā）工的精度也得到了保障。在數控車床上（shàng）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的程度進行準確的掌握（wò），避免在加（jiā）工（gōng）過程中可能出現的紮刀現象。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工藝的內容

 

主要加工（gōng）內容為右旋軸（zhóu）向直廊（láng）蝸杆，在對工件進行編（biān）程的過（guò）程（chéng）中不（bú）需要設置退尾量（liàng）。蝸杆的右側是起刀點的位（wèi）置，在加工（gōng）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（yī）般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命（mìng）令實現左（zuǒ）右切削法（fǎ），以（yǐ）應對背吃刀量（liàng）較大的（de）情況，從而使加工的可靠（kào）性得到保證；在裝夾工（gōng）件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾（jiá）；對（duì）於（yú）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（chà）需要控（kòng）製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求（qiú）。

 

在設計工藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置（zhì）進行（háng），另外加工蝸杆的過程中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行（háng）精車，車床轉速選為（wéi）10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵（miàn）粗糙度進行確定（dìng）。左右切削法（fǎ）粗車（chē）完成之後，可以在兩邊齒側（cè）距離（lí）刀（dāo）刃之（zhī）間看到趕刀刃的間隙。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（zhěng），避免空走刀現象的出現。在精加（jiā）工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣（yàng）的要（yào）求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次（cì）定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另（lìng）外，添加切削液可（kě）在一（yī）定程度上提高切（qiē）削加工效率，改善齒麵（miàn）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，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣需要進行（háng）計算，主要根據升速段和減速段（duàn）的距離、轉程（chéng）、導（dǎo）程進行計算。一般情況下，升速段和（hé）減速段最小（xiǎo）值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變會引起升速段和減速段值的（de）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。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的（de）幾何尺寸及加工中的參數說明，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。

 

使用正確的加工（gōng）方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆（gǎn）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（qí）缺點是在加（jiā）工過程中容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要特別注意這方（fāng）麵的問題。

 

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削（xuē），其（qí）切削抗力可以通過減（jiǎn）少切削麵積來降低。這種方法與直進（jìn）法不同，發生紮刀（dāo）的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗（cū）車。G76指令功能是將直進（jìn）法和斜進法相結合（hé），如果蝸杆的（de）模數較大，經常出現的情況是，在最（zuì）後一刀直進切削後會產生紮刀的（de）現象。

 

左（zuǒ）右切（qiē）削法，利用左右切（qiē）削法加工蝸杆屬於單刃切（qiē）削，其背向力並（bìng）不（bú）高（gāo），在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成（chéng）蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺（quē）點是整（zhěng）個加工過程比（bǐ）較（jiào）複雜，並且工作效率不高。

 

單刃調頭切削法，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（dāo）現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所（suǒ）加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需（xū）要（yào）特別注意二（èr）次裝夾後（hòu）的（de）對刀問題，在加（jiā）工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信（xìn）號起始（shǐ）位置確定，可（kě）以通過在卡盤上進行劃線定位，並對（duì）起刀點的位置進（jìn）行（háng）修改。

 

合理（lǐ）控製紮（zhā）刀現象的產生

 

紮（zhā）刀現象一般（bān）產生在吃刀量不變化的狀（zhuàng）況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產（chǎn）生和工藝係統的剛性都在（zài）一定程度上影響著紮刀（dāo）現（xiàn）象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方（fāng）法：

 

1、在選擇加（jiā）工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以（yǐ）對切削麵積進行降低，從而降低（dī）背向力（lì）對紮刀（dāo）現象發（fā）生（shēng）的概率（lǜ）。另外積（jī）屑瘤也容易導致紮刀現（xiàn）象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行（háng）控製。

 

2、需要準確選擇刀具的（de）幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用正值徑向（xiàng）前角進行操作；如果是精車（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進（jìn）行精加工（gōng）時（shí），采（cǎi）用（yòng）的（de）車刀是零（líng）度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容易產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小（xiǎo），保證誤差在（zài）可接受的範圍內。

 

3、在使用粗車的（de）過程中（zhōng），可以利用轉（zhuǎn）位彈簧刀杆（gǎn），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（chéng）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（xuǎn）擇。在粗車使用（yòng）時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻（què）潤滑。精車利（lì）用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能（néng）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的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向（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刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之（zhī）外還需要注意，如果（guǒ）在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（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（wén）進行加工的過程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺紋螺（luó）旋線會（huì）在軸（zhóu）向產生一定（dìng）的偏動現（xiàn）象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距（jù）誤差是一常數，該（gāi）數值可以在加（jiā）工過（guò）程中測量得到。為（wéi）了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的（de）位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車（chē）的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數控（kòng）車床（chuáng）上注意車刀的更換問題，要保證兩把（bǎ）車刀在同一位置上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時可以使用簡單的對（duì）刀方法，當外（wài）圓獲得X軸相對（duì）坐標之後，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（xū）要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度（dù）的補償（cháng）。這種對刀（dāo）的（de）方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

 

結語（yǔ）：綜上所述，利（lì）用數控車床上加工蝸杆在（zài）很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工（gōng）人具有（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上（shàng）進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證（zhèng）數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀（dāo）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（hé）生產效率。