數控車（chē）床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非（fēi）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提高，而且加（jiā）工的精度也（yě）得到（dào）了保障。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要對（duì）加工的深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確的掌握，避免在加工過程中（zhōng）可能出現的紮刀現（xiàn）象。

加工（gōng）蝸杆工藝的分（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（gōng）件進行編程的過程中不需（xū）要設置（zhì）退（tuì）尾量。蝸杆的右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設（shè）置（zhì）在工件（jiàn）右端（duān）麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為（wéi）6.6mm，利（lì）用（yòng）G92命令實現左右切（qiē）削法，以應對（duì）背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的（de）過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式（shì）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（huàn）刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件（jiàn）的公差要求。

在設計（jì）工藝時，主程序需要從起刀點位置進行（háng），另外加（jiā）工蝸杆的過（guò）程中還需要（yào）其他子程序的調用，整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車，車床（chuáng）轉速（sù）選為10 RPM，加工過（guò）程中（zhōng）需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法（fǎ）粗車完成之後，可以在兩邊齒（chǐ）側距（jù）離刀刃之間（jiān）看到趕刀刃的間隙（xì）。精（jīng）車起刀（dāo）點的確（què）定，可以根據對刀的誤差進行一定（dìng）程度的調整，避免空走（zǒu）刀現象的（de）出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按（àn）照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主（zhǔ）程（chéng）序需要（yào）進行二次定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度（dù）和右側（cè）麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改（gǎi）善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速（sù）時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃（huá）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（tóng）樣需要進行計算，主要（yào）根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下（xià），升速段和減速段（duàn）最小（xiǎo）值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算過程中，轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩（liǎng）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（de）具體位（wèi）置進行確定（dìng）。

軸向直廊蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加工中（zhōng）的參數說明，對齒頂圓直徑、倒（dǎo）角等（děng）指標進行了設定，滿足了蝸杆的加（jiā）工條（tiáo）件。

使用正確的加工方法

直（zhí）進法，利（lì）用直進法（fǎ）加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不（bú）需要複雜的程序（xù）語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現（xiàn）象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩刃（rèn）切（qiē）削，其切削抗力可以通（tōng）過減（jiǎn）少切削麵積（jī）來降低。這種方（fāng）法與直進法不同，發生紮刀的可能性（xìng）不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進（jìn）法相結合，如果蝸杆的模數較（jiào）大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切（qiē）削（xuē）後會產生紮刀的（de）現象。

左右（yòu）切削法，利用左右切削法加工蝸杆（gǎn）屬於單（dān）刃切削，其背向力並不高，在加工（gōng）過程中能（néng）對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工（gōng）過程比較複雜，並且工作效率不（bú）高。

單刃調頭（tóu）切削法，利用（yòng）單刃調頭切削法進行加工，需要采（cǎi）用雙頂尖裝夾（jiá）工件，為了避免紮刀現象的出現，主（zhǔ）要利用（yòng）一個受力，保（bǎo）證刀的切削刃單向切削（xuē），這樣（yàng）也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿（mǎn）足了蝸杆進行精加工的條件。需要特（tè）別注意二次（cì）裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信（xìn）號起始（shǐ）位（wèi）置（zhì）確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進（jìn）行修改（gǎi）。

合理控製紮刀現（xiàn）象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切（qiē）削的過程（chéng）中增大，所以工件的表麵有（yǒu）刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統（tǒng）的剛性都（dōu）在一定程度上影響著紮刀現（xiàn）象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方（fāng）法的時候需要（yào）結合機床（chuáng）的（de）剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降（jiàng）低背向力對紮刀現象（xiàng）發生的概率（lǜ）。另外積屑瘤也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、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果（guǒ）是粗車刀，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（jiào）大。在對蝸杆進行精（jīng）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，會造成牙（yá）型誤差，另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角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的（de）範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵（miàn）表（biǎo）現不明顯，我們（men）需要對（duì）切削液進行（háng）合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛（qiān）油（yóu）或者紅（hóng）鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製（zhì），進行冷卻潤滑。精車（chē）利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高（gāo）工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

5、在切（qiē）削過程中如果受到（dào）螺旋升角的影響，一側切（qiē）削刀受力彎（wān）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象。因此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行蝸杆的加工，能在（zài）一定程度（dù）上（shàng）避免紮（zhā）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（chéng）中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較（jiào）小。

變換轉速（sù）對（duì）切削螺紋螺距（jù）誤差（chà）的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程（chéng）中，如果轉速存（cún）在變換，螺（luó）紋螺旋線會在軸向產（chǎn）生一（yī）定（dìng）的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在（zài）兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤差是一常（cháng）數，該數值（zhí）可以（yǐ）在加工過程中測量得（dé）到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置（zhì）進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）換問題，要保證兩把車刀（dāo）在（zài）同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同（tóng）的。加工（gōng）時可以使用簡單的對刀方法，當（dāng）外（wài）圓獲得X軸相對坐標之後，需（xū）要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值（zhí）的坐（zuò）標，進行一定程（chéng）度（dù）的（de）補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但（dàn）是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜（zōng）上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技（jì）能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車刀的習（xí）慣，合理（lǐ）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（lǜ）。