數控（kòng）車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸（wō）杆是主要的（de）動件，現階段的礦（kuàng）山機械和（hé）工程機械中蝸（wō）杆的應用非常廣泛（fàn）。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不（bú）僅得到了提高，而且加工的精度也得到（dào）了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的（de）難度，需要對加工（gōng）的深度以及切削刀的（de）程度進行準確的掌握，避（bì）免在加工過程（chéng）中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設（shè）計工藝的內容

主要加工（gōng）內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的位置，在加工（gōng）蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件（jiàn）右端麵。工件材（cái）料一般選（xuǎn）擇為（wéi）45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸（wō）杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，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（zhèng）；在裝夾（jiá）工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要（yào）控製在左右趕刀量內，具體（tǐ）為0.1mm，必須滿足工件的公（gōng）差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀（dāo）點位置（zhì）進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子（zǐ）程序的調（diào）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精車，車（chē）床轉速（sù）選為10 RPM，加工過程（chéng）中（zhōng）需（xū）要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左（zuǒ）右切（qiē）削法粗車完成（chéng）之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之（zhī）間看到趕刀刃的（de）間隙。精車起刀點的確（què）定，可以根據（jù）對刀（dāo）的誤差進行一定程（chéng）度的（de）調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主（zhǔ）程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關（guān）圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加（jiā）工。如果主程序需（xū）要進行二次定位（wèi），要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右（yòu）側麵粗糙度的要求（qiú）。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（shàn）齒麵加工質量。

相關（guān）參（cān）數的計算

變換轉速時螺距誤（wù）差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量（liàng），通常情況需要把測量（liàng）的誤差控製在0.05mm的範圍內（nèi）；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據升速段和減速（sù）段的距（jù）離、轉程、導程（chéng）進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值（zhí）的計算公式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引（yǐn）起升（shēng）速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍（bèi）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（wèi）置進行確定。

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

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法（fǎ）加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這種方法比（bǐ）較簡單，不需要複雜的程序語（yǔ）言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮（zhā）刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸（wō）杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通（tōng）過減少切削麵積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生紮（zhā）刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的（de）粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如（rú）果蝸杆的模數較大，經（jīng）常（cháng）出現的情況是，在最後一（yī）刀（dāo）直進切削後會產（chǎn）生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不（bú）高，在加工過程中能對（duì）紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和（hé）精車的製（zhì）作，但（dàn）是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾（jiá）工件，為了（le）避免紮刀現象的（de）出現，主要利用一個受力，保證（zhèng）刀的切削刃單向切削，這樣也能保證（zhèng）蝸杆（gǎn）所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（tiáo）件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程（chéng）中二次裝夾的實現（xiàn），需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在卡（kǎ）盤上進行劃線定位，並對起刀（dāo）點的位置進行修改。

合（hé）理控製紮刀現（xiàn）象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況（kuàng）下（xià），由於刀具的背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以（yǐ）工件的表麵有刀（dāo）具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度（dù）上影響（xiǎng）著紮刀現象的出現。以下（xià）主要闡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（hé）機床的剛性（xìng）情況，可以（yǐ）對切（qiē）削麵（miàn）積進行降低，從而降低背向力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另外（wài）積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可（kě）以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要（yào）準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向（xiàng）前角進行操（cāo）作；如果是精車刀（dāo），需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進（jìn）行精加（jiā）工時，采用（yòng）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，另外在精車換刀時候也（yě）容易產生對刀的誤差，因此需（xū）要（yào）嚴格控製徑向（xiàng）前角的大小，保證誤差在可（kě）接受（shòu）的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位（wèi）彈簧刀杆，這對紮刀出現的（de）情況能進行降低，可（kě）以推廣使（shǐ）用。

4、實（shí）際加工過程中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯（xiǎn），我們需要對切削液進行合理的選擇。在（zài）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，進行冷卻潤滑。精車利（lì）用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配（pèi）製，能（néng）起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在（zài）切削過程（chéng）中如果（guǒ）受（shòu）到螺旋升角的影響（xiǎng），一（yī）側切削刀受力彎曲（qǔ），刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件（jiàn）的方向（xiàng）移動，這時候（hòu）容易產生（shēng）讓刀的現象。因此（cǐ），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（zhā）刀現（xiàn）象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆（gǎn）的過（guò）程中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其原因可能是切削刃（rèn）的工作（zuò）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（jiā）工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在（zài）軸向產生（shēng）一定的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距的誤差。如果（guǒ）轉速的變化在（zài）兩（liǎng）級轉速範圍內，則螺距誤差是（shì）一常數，該數（shù）值可以在（zài）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（de）位（wèi）置（zhì）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（de）坐標是（shì）相同的。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方法，當外圓（yuán）獲得（dé）X軸（zhóu）相對（duì）坐標之後（hòu），需要進（jìn）行對刀（dāo）處理，要保證該工（gōng）件倒角的X值是相同的，還需要（yào）對第二把刀輸入第一把（bǎ）刀Z值的坐（zuò）標，進行一定程度的補償。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但是要保證對（duì）刀的誤差在0.05毫米的範（fàn）圍內。

結語（yǔ）：綜上（shàng）所述，利用數控（kòng）車床上加工蝸杆在很多（duō）方麵都體（tǐ）現了優勢，不僅不（bú）需要工人具有（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上進行車削（xuē）大導程蝸杆和（hé）螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的（de）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（de）質量和生產效率。