數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現（xiàn）階段的礦山機械和（hé）工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸（wō）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（zhàng）。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（yǐ）及切削刀的（de）程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀（dāo）現象。

加（jiā）工蝸杆工藝的分析

設計工藝（yì）的內容（róng）

主要加工內容為右旋軸向（xiàng）直廊蝸杆，在對（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（diǎn）的位置，在加工蝸杆過程中，編程（chéng）的（de）起（qǐ）點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般（bān）選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利用G92命（mìng）令實現左右切削法，以應對背吃刀量（liàng）較大的情況，從而使加（jiā）工（gōng）的可靠（kào）性得到保證；在裝夾工（gōng）件的（de）過程中（zhōng），一般優先選擇一夾一（yī）頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差（chà）需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）須滿足工件的公差要求（qiú）。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要從起刀點位置進行（háng），另外加（jiā）工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保（bǎo）證。一般在粗車完（wán）成之後再進行精車，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行確定。左右切（qiē）削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙（xì）。精（jīng）車起刀（dāo）點的確定，可以根據對刀（dāo）的誤差進行一定程度的調整，避免（miǎn）空走刀（dāo）現象的出現。在精（jīng）加工主程序定（dìng）位之後，嚴格按照相關（guān）圖樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行（háng）二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右（yòu）側麵粗糙（cāo）度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定（dìng）程度上提高切削加工效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把（bǎ）測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據升速段和減速（sù）段的距離、轉程、導程進行計算。一般（bān）情況下，升速段和減速段最（zuì）小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會（huì）引起升速段和減速段值（zhí）的（de）改變。起刀（dāo）點的X值由齒頂圓直徑加上全齒（chǐ）高的兩倍再加上退刀量所得（dé）。除此（cǐ）之外，還需要對粗車（chē）起刀點和精車起刀點的具（jù）體位置進行（háng）確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對（duì）齒頂圓（yuán）直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加（jiā）工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工（gōng）蝸杆屬於三刃切削（xuē），這種方法比較簡單，不需要複雜的程（chéng）序語言（yán），但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需（xū）要特別注意這方麵的（de）問題。

斜進（jìn）法，利用斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩刃切（qiē）削，其切削抗力可以通過減（jiǎn）少（shǎo）切削麵積來（lái）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（chē）。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（de）情況是，在（zài）最後一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用（yòng）左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，其背向力並不高，在加工過（guò）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（zhì）作，但是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（qiē）削法（fǎ）進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免（miǎn）紮刀現象的出現，主要利用一個受（shòu）力（lì），保證刀的切削刃單向切削，這樣（yàng）也能保證蝸杆所加工（gōng）出來的齒側（cè）表（biǎo）麵質量較高，滿（mǎn）足（zú）了（le）蝸杆進行精加工的條件。需要特別注（zhù）意二次裝夾後的（de）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）號起始位置確定，可以通過在（zài）卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對（duì）起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理（lǐ）控製紮刀現象的產生

紮刀現象一（yī）般產生（shēng）在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以（yǐ）工件的（de）表麵有（yǒu）刀具的紮入。另外積屑瘤（liú）的產生和（hé）工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出（chū）現。以下主要闡述（shù）控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床（chuáng）的剛性情況，可以對切削麵積進行降低（dī），從而降低背向力對紮刀現象發（fā）生的概率。另外（wài）積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進（jìn）行控製。

2、需要準確選（xuǎn）擇刀具的幾何角度，如果是粗（cū）車刀，采用正值徑向前角（jiǎo）進行操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前角（jiǎo）一般（bān）較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車（chē）刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角（jiǎo），會（huì）造成牙型誤差，另外在精車換刀時（shí）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）證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵（miàn）表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行合理（lǐ）的選擇。在粗車使用（yòng）時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全（quán）係統換耗用油的混合劑進行（háng）配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車利用全（quán）係統換耗用（yòng）油和煤油進行混合配製（zhì），能起到提高（gāo）工件加工表麵質量的作用。

5、在（zài）切削過程中如果受到螺（luó）旋升角（jiǎo）的影響，一側切削（xuē）刀（dāo）受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓（ràng）刀的現象。因此，可以選擇讓（ràng）刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程（chéng）度上避（bì）免紮（zhā）刀現象（xiàng）的產（chǎn）生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的（de）過程中（zhōng）由於讓刀而產生（shēng）徑向（xiàng）振紋（wén），其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在（zài）對（duì）螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋（wén）螺旋線會在軸向產生一定的偏動（dòng）現象，從而（ér）就會形（xíng）成螺（luó）距（jù）的誤差。如（rú）果（guǒ）轉速的變化在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤（wù）差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象（xiàng），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（gōng）件一次安裝需要在（zài）數控車床上注意車刀（dāo）的更換問題，要保證兩把車刀在（zài）同一位置上，並在（zài）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（jiàn）倒角的（de）X值是相同的，還需（xū）要對第二把刀輸入第一（yī）把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上（shàng）所述，利用數控車床上加工蝸杆在（zài）很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具（jù）有過（guò）多的操作技（jì）能，能在數控車床上進行車削大（dà）導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床（chuáng）的精準度（dù），從而徹底改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀（dāo）的習慣，合理控製了刀尖（jiān）角，對切削力進（jìn）行了一定（dìng）程度的減小，提高了蝸杆的質量和（hé）生產效率。