數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪（lún）的（de）傳（chuán）動中（zhōng），蝸（wō）杆是主要的動件（jiàn），現階段的礦山機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用（yòng）非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的生產效率（lǜ）不僅得到了提高，而且加工的精度（dù）也得到了保障（zhàng）。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一定的難度，需要對加（jiā）工的深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確的掌握（wò），避免在加（jiā）工過程中可能出現的紮（zhā）刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工（gōng）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過程中不需要設（shè）置退尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的位置，在（zài）加工蝸杆過程中，編程的起點（diǎn）一般設置在（zài）工（gōng）件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一（yī）般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸（wō）杆的全（quán）齒為6.6mm，利用G92命（mìng）令實現左右切削法，以（yǐ）應對背吃刀量較大的情況，從而使加（jiā）工的可靠（kào）性得到保（bǎo）證；在裝夾工（gōng）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進行裝夾；對（duì）於齒根圓直徑的誤差需（xū）要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的（de）誤差需要控製在左右趕刀（dāo）量內，具體為0.1mm，必須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行，另外加工蝸杆的（de）過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能（néng）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（gōng）過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確（què）定。左右（yòu）切削法粗（cū）車完（wán）成之後（hòu），可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃（rèn）之間看到趕刀刃的間（jiān）隙（xì）。精車起刀點的（de）確定，可以根（gēn）據對刀的誤差進行一定（dìng）程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工（gōng）主（zhǔ）程序定位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣的要求，對（duì）蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需（xū）要進行二次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效（xiào）率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換（huàn）轉速（sù）時螺距誤（wù）差（chà）需要（yào）進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行（háng）測（cè）量，通常情況需要把測量（liàng）的誤差控（kòng）製在0.05mm的範（fàn）圍內；起（qǐ）刀點同樣（yàng）需要進行計算，主要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（shēng）速段和減速段最小（xiǎo）值的（de）計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中（zhōng），轉速的改變會引起升（shēng）速（sù）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倍再加上退刀（dāo）量所得（dé）。除（chú）此之外，還（hái）需要（yào）對（duì）粗車起刀點（diǎn）和精車起（qǐ）刀點的具體位置進行（háng）確定。

軸向直廊蝸杆（gǎn）部分的幾何尺寸及加工中的參數（shù）說明，對齒頂圓直徑、倒角等（děng）指標進行了設定，滿足了蝸杆的（de）加工條件。

使用正確的（de）加工方法

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

斜進法，利用斜進法（fǎ）加（jiā）工蝸（wō）杆屬於兩刃切削，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，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令（lìng）功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數（shù）較大，經常出現的情況是，在最後一刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切（qiē）削（xuē）法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背（bèi）向力並不高，在（zài）加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精（jīng）車的製作，但是其缺點是整個加工過程（chéng）比較複雜，並且工作效率不（bú）高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工（gōng），需要采用（yòng）雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要（yào）利用一個受力，保證刀的切削刃單向切（qiē）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（le）蝸杆進行精加工的條件（jiàn）。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀問題（tí），在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉（zhuǎn）信號起始位置確定，可以（yǐ）通過（guò）在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置進（jìn）行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況（kuàng）下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表（biǎo）麵（miàn）有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和（hé）工藝係統的（de）剛性都在一定程（chéng）度上影響著紮刀（dāo）現象的出現。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低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概（gài）率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產（chǎn）生，因此可以對積屑瘤的產生進行控（kòng）製。

2、需要準（zhǔn）確選擇刀具的（de）幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是（shì）精（jīng）車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙型（xíng）誤差，另外在精車換刀（dāo）時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑（jìng）向前角的大小，保證誤差在（zài）可（kě）接受的（de）範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦（kuàng）物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們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換耗用油的混合劑進（jìn）行（háng）配製，進行冷（lěng）卻潤（rùn）滑。精車利用全係統換耗用（yòng）油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用（yòng）。

5、在切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（qǔ），刀刃會逐漸向遠離工件的（de）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刀刃進行（háng）蝸（wō）杆的加工，能在（zài）一定程度（dù）上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加工（gōng）蝸杆的過程（chéng）中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般（bān）數控車床在對螺紋進行（háng）加工（gōng）的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線（xiàn）會在（zài）軸向產生（shēng）一定的偏動現象，從而（ér）就會形成螺距的誤（wù）差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤差是一常數（shù），該數值可以（yǐ）在加工過（guò）程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[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（zhèng）兩（liǎng）把車刀在同（tóng）一位（wèi）置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可（kě）以（yǐ）使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進行對（duì）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（dāo）輸入第一把刀（dāo）Z值（zhí）的坐標，進行一定程度（dù）的補償。這種對刀的（de）方法並（bìng）不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤（wù）差在（zài）0.05毫米的範圍內（nèi）。

結語：綜上所述，利用（yòng）數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（shù）控車床上進行車削大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而（ér）徹底改變了傳統蝸杆車（chē）刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進（jìn）行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。