數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動（dòng）件，現階段的礦山機械和工程機械（xiè）中蝸杆（gǎn）的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應（yīng）用到實際生產中後，蝸杆的生產效（xiào）率不僅得到了（le）提高，而且加工的精度也得到了保（bǎo）障。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要對加（jiā）工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加（jiā）工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工（gōng）藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊（láng）蝸（wō）杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退（tuì）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（yī）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（wéi）高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸（wō）杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以應對背吃刀量（liàng）較大的情況，從而使加工的可靠性（xìng）得到保（bǎo）證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一（yī）夾一頂或（huò）者（zhě）雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差（chà）需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差（chà）要求（qiú）。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外（wài）加工蝸杆的過程中還需（xū）要其他子程序（xù）的調用，整個過程（chéng）的完整性才能（néng）得到保證。一般（bān）在粗車完成之後再進行精車，車床（chuáng）轉速選為10 RPM，加（jiā）工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗（cū）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（qǐ）刀點的確定，可以根據對刀的誤（wù）差（chà）進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工（gōng）主程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關圖（tú）樣的要求，對蝸杆的左側麵進（jìn）行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右側麵（miàn）粗糙（cāo）度的要求。另外，添加（jiā）切削液可在一（yī）定程度上（shàng）提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的（de）計算

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍（wéi）內；起刀點同樣需（xū）要（yào）進行計算，主要根據升速段和（hé）減速段的距（jù）離、轉程、導程進行計（jì）算。一般情況下，升速段和（hé）減速（sù）段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算（suàn）過程（chéng）中，轉速（sù）的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點（diǎn）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（diǎn）的具體位置進行確定（dìng）。

軸向直廊蝸（wō）杆部分的幾何（hé）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（shè）定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切（qiē）削，這種方法比（bǐ）較簡單，不需要複雜的程（chéng）序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需（xū）要（yào）特別注（zhù）意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃（rèn）切削，其切（qiē）削抗力可（kě）以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法（fǎ）不同，發生紮刀（dāo）的可能性不高，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（yī）刀直進切削後會產生（shēng）紮刀（dāo）的現象。

左右切削法，利（lì）用左右切削（xuē）法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背向（xiàng）力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精車的製作，但是（shì）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（rèn）調頭切削法進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮（zhā）刀現象的出現，主要利用（yòng）一個受力，保證刀的切削（xuē）刃單向（xiàng）切削，這樣也能保證蝸杆（gǎn）所加工出來的齒側表麵質量較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。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夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可（kě）以通過在卡盤上進行劃線定位，並（bìng）對（duì）起刀點的位置（zhì）進行修改。

合理控製紮刀現象的產（chǎn）生

紮刀現象一（yī）般產生（shēng）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過程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另（lìng）外積屑瘤的產生和（hé）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）主要闡述控製紮（zhā）刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時（shí）候需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降（jiàng）低，從（cóng）而降（jiàng）低背向力對紮刀現象發生的概率（lǜ）。另外積屑（xiè）瘤（liú）也容易導致紮刀（dāo）現象的產生，因此（cǐ）可以對（duì）積屑（xiè）瘤的產（chǎn）生進行（háng）控（kòng）製。

2、需要（yào）準確選擇刀具的幾何角度（dù），如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如（rú）果是精車刀，需要采用的前角一（yī）般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是（shì）零度的（de）徑向前角（jiǎo），一（yī）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（róng）易產（chǎn）生對刀的誤差，因此需要嚴格控（kòng）製（zhì）徑向（xiàng）前（qián）角的大小，保證誤差（chà）在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉（zhuǎn）位彈簧刀杆，這對（duì）紮刀出現的情況能進行降低（dī），可以推（tuī）廣使用。

4、實際（jì）加工過（guò）程中乳化液、礦物油在潤（rùn）滑效果方麵表現不明顯，我（wǒ）們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用（yòng）時，利用白鉛油或者（zhě）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（gōng）表麵質量的作（zuò）用。

5、在切削（xuē）過程中如果受到螺旋升角（jiǎo）的影響，一側切削刀受（shòu）力彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離（lí）工件的方向移（yí）動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓（ràng）刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆（gǎn）的加工，能在一定（dìng）程度上避免紮刀現象的產生。除（chú）此之外還需要（yào）注意（yì），如果在加工（gōng）蝸杆（gǎn）的過程中由於（yú）讓刀而產生徑向振紋，其原因可能（néng）是切削刃（rèn）的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤（wù）差的影響

一（yī）般數控車床在對螺紋進行加工（gōng）的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化（huà）在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值（zhí）可以在加（jiā）工過程中測量得到。為了避免亂扣（kòu）現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精（jīng）車的換刀問題

工件一次安裝（zhuāng）需要在數控車床上注意車（chē）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軸上的坐標（biāo）是相同的。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要（yào）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值的坐標，進行一定程度的補（bǔ）償（cháng）。這種對刀的方法並不存在試切（qiē）削程（chéng）序，但是要保證對刀（dāo）的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述（shù），利用（yòng）數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現（xiàn）了優（yōu）勢，不僅（jǐn）不需（xū）要工人（rén）具有過多的操作技能，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，從而徹底改變了（le）傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切削（xuē）力進行了一定程度的減小，提高了蝸（wō）杆的質量（liàng）和生產效（xiào）率。