數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳（chuán）動中，蝸杆是主要的動件，現階段（duàn）的礦山機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應用（yòng）到實（shí）際生產中後，蝸杆的生（shēng）產效率不僅得（dé）到了提（tí）高，而（ér）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難度，需要對加工的深（shēn）度以及切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握，避免（miǎn）在加工過程（chéng）中可能出現的紮刀現象（xiàng）。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內（nèi）容為右旋軸（zhóu）向直廊蝸杆，在對工件進行編程的（de）過（guò）程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加（jiā）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高速鋼或硬（yìng）質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以（yǐ）應對背吃刀量較大的情況，從而使加工（gōng）的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一（yī）夾（jiá）一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式進行（háng）裝夾；對於齒根圓（yuán）直（zhí）徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控（kòng）製在左（zuǒ）右趕刀量內（nèi），具體為0.1mm，必須（xū）滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進（jìn）行，另外加工蝸杆的過（guò）程中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的完整（zhěng）性才能得到保證。一般在粗車完（wán）成之後再進（jìn）行精車，車床轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進（jìn）行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距（jù）離刀刃之間看到趕（gǎn）刀刃（rèn）的間隙。精車（chē）起刀點的確定，可以根據對刀（dāo）的誤差進行（háng）一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加（jiā）工主程序定位之後，嚴格（gé）按（àn）照相關圖樣的（de）要求，對蝸杆（gǎn）的（de）左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位（wèi），要保證蝸杆齒（chǐ）厚度和右側麵粗糙度的要求（qiú）。另外，添加切削液（yè）可在一定（dìng）程度上提高切削加（jiā）工效率，改善齒（chǐ）麵加工質量。

相關參數的計算（suàn）

變換轉速時螺距誤（wù）差需要進行測（cè）量，結合工件表麵的劃痕進行測量，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（dāo）點同樣需要進行計算，主要根據升速段（duàn）和減速段的距離、轉（zhuǎn）程、導程（chéng）進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改（gǎi）變會引起（qǐ）升速段（duàn）和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上（shàng）全齒高的兩倍再加上（shàng）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。

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

使用正確的（de）加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單（dān），不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中（zhōng）容易產（chǎn）生紮刀的現（xiàn）象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以（yǐ）通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不（bú）高，更加適應於蝸杆的（de）粗車。G76指令（lìng）功能是將直（zhí）進（jìn）法（fǎ）和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常（cháng）出現的情況是，在最後一刀直進（jìn）切削後會產生紮刀的現象。

左（zuǒ）右（yòu）切削法（fǎ），利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並（bìng）不高，在加工（gōng）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（chē）的製作，但是其缺點是整個加工過程比較（jiào）複雜，並且工作效率不（bú）高。

單（dān）刃調頭切削法，利用單刃調（diào）頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利（lì）用一個（gè）受力，保證刀的切削刃單向切削，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。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在（zài）加（jiā）工過程中（zhōng）二次裝夾的實現，需要根據一轉信（xìn）號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮（zhā）刀現象的產生

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

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合（hé）機床的剛性情況，可以對切削麵（miàn）積進行降低，從而降低背向力對紮刀（dāo）現象發生的概率（lǜ）。另外積屑瘤（liú）也（yě）容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生（shēng）進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾（jǐ）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（yī）般較大。在對蝸杆進行精加工（gōng）時，采用的車刀是零度的（de）徑（jìng）向前角，一旦選擇了正值徑（jìng）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，因此需要嚴格（gé）控製徑向前角的大小（xiǎo），保證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實（shí）際（jì）加工過程中乳化液（yè）、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進（jìn）行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛（qiān）油（yóu）或者（zhě）紅鉛粉和全係統換耗用油的（de）混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精（jīng）車利（lì）用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切（qiē）削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀（dāo）受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時（shí）候容易產生（shēng）讓（ràng）刀的現象。因此（cǐ），可以選擇讓刀（dāo）一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定（dìng）程（chéng）度上避免紮刀現象的產（chǎn）生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加工蝸杆的過程（chéng）中由於讓刀而產生徑向振紋（wén），其原因可（kě）能是切削（xuē）刃的工作（zuò）前角（jiǎo）較小。

變換轉（zhuǎn）速對切（qiē）削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進（jìn）行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺（luó）紋螺旋線（xiàn）會在軸向（xiàng）產生一定的（de）偏動（dòng）現象，從而就（jiù）會（huì）形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速（sù）範圍內，則螺距誤差是（shì）一（yī）常數，該數值可以在加（jiā）工過程中測量（liàng）得到。為了避免亂扣現象，需（xū）要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具（jù）粗（cū）精車的換刀問題

工件一次（cì）安裝需要在數控車床上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軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角（jiǎo）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（zuò）標（biāo），進行（háng）一定程度（dù）的補償。這種對刀的（de）方法並不存在試切削程序，但（dàn）是要保證對刀的誤差（chà）在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現（xiàn）了優勢，不僅不需要（yào）工人具有過多的操作技能，能在數控車（chē）床（chuáng）上進行車（chē）削大（dà）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（kòng）製（zhì）了刀尖角，對切削力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了（le）蝸杆的質量和生產效（xiào）率。