​數控（kòng）車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的（de）傳動中，蝸杆是主要的動件，現（xiàn）階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用（yòng）非常廣泛。數控車床應用到（dào）實（shí）際生產中（zhōng）後，蝸杆（gǎn）的生產效率不僅得到了提高（gāo），而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一定的難度（dù），需要對加工的深（shēn）度以及切（qiē）削刀的程度進行（háng）準確的掌握，避免在加工（gōng）過程中可能出現的紮刀（dāo）現象。

加工蝸杆工藝（yì）的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對（duì）工件（jiàn）進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材（cái）料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法（fǎ），以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得（dé）到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一（yī）夾一頂（dǐng）或者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以內（nèi），而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在左右趕（gǎn）刀量內，具體（tǐ）為0.1mm，必須（xū）滿足工件的公（gōng）差要求。

在設計（jì）工（gōng）藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆（gǎn）的過程中還需要其（qí）他子程序的調用，整個過程的完整性才（cái）能得到保證。一般在粗車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（zhóu）向（xiàng）齒厚精度和齒側表麵粗糙度（dù）進行確定。左右切削法粗車完成之（zhī）後，可以在兩邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕（gǎn）刀刃（rèn）的間隙。精車起（qǐ）刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行（háng）一定程度的調整，避免空走刀現象的（de）出現。在精加工主程序定（dìng）位之後（hòu），嚴格（gé）按照相關圖樣的要求（qiú），對蝸杆的左側麵進行加（jiā）工。如果主程序需要進行二次定位，要保（bǎo）證蝸杆（gǎn）齒厚度和右側麵粗糙度（dù）的要（yào）求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善齒（chǐ）麵加工（gōng）質（zhì）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（nèi）；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升（shēng）速段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行計算（suàn）。一（yī）般（bān）情況下，升速段和減速段最小（xiǎo）值的計（jì）算公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中（zhōng），轉速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（shàng）全齒（chǐ）高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗（cū）車起刀點和精車起刀點的具體位置進行（háng）確定。

軸向（xiàng）直廊蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加工中的（de）參數說（shuō）明，對齒頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進行了設定，滿足了（le）蝸杆的加工條件。

使用正（zhèng）確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這種方法（fǎ）比較簡單，不需要複雜的程序（xù）語言，但是其（qí）缺點是在加工過程（chéng）中容易產生紮刀的現象，需要特（tè）別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆屬於兩刃切削（xuē），其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀（dāo）的可能性不高，更加適應於蝸（wō）杆的粗車。G76指令功能是將（jiāng）直進（jìn）法和斜進法（fǎ）相結合，如果蝸杆的模（mó）數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切削（xuē）後（hòu）會產（chǎn）生紮刀（dāo）的現象。

左右切削法，利用左右切（qiē）削法加（jiā）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，能完成蝸（wō）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（gōng）作效率不高。

單刃調頭切削法（fǎ），利用單刃調頭切削法進行加工，需要采（cǎi）用（yòng）雙頂尖裝夾工件，為了避免紮（zhā）刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削（xuē），這樣也能保證蝸杆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件。需要（yào）特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的（de）實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤（pán）上進行劃線（xiàn）定位，並對起刀點的（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（chǎn）生在吃刀量不變（biàn）化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大（dà），所以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工（gōng）藝係統的剛性都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（de）方法：

1、在（zài）選擇加工方法的時（shí）候需（xū）要結合機床的（de）剛性情（qíng）況，可以對切（qiē）削麵積進行降（jiàng）低（dī），從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象（xiàng）的產生，因（yīn）此（cǐ）可以對積屑（xiè）瘤（liú）的產生進行控（kòng）製。

2、需要準確選擇刀具的（de）幾（jǐ）何（hé）角（jiǎo）度，如果是粗車刀（dāo），采用正（zhèng）值徑向前角進行操作；如果是精車（chē）刀，需（xū）要采用的前角一般較大（dà）。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另外在精車換刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受的範圍內。

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

4、實際（jì）加工過程中乳化液、礦物（wù）油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統（tǒng）換（huàn）耗（hào）用油（yóu）的混合劑（jì）進行配製，進行（háng）冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的（de）作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的（de）影響（xiǎng），一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸（jiàn）向遠離工件的方向移動（dòng），這時候（hòu）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（shàng）避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意（yì），如果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（biàn）換轉速對切削螺紋螺距（jù）誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加（jiā）工的過（guò）程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生（shēng）一定的偏（piān）動現（xiàn）象，從而（ér）就（jiù）會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍（wéi）內，則螺距誤差（chà）是一常數，該數值可以在（zài）加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象，需要通（tōng）常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問（wèn）題

工件一次安裝需要在數控車床上（shàng）注意車刀的更換問題，要（yào）保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之（zhī）後，需要進（jìn）行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相（xiàng）同的，還需要對第二把刀（dāo）輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切（qiē）削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範（fàn）圍內。

結語：綜上所述，利（lì）用數（shù）控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了（le）優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程（chéng）蝸杆和螺紋（wén），還能保證數控車（chē）床的精準度，從（cóng）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（xuē）力進行了一（yī）定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。