​數控車床上怎（zěn）麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸（wō）杆是（shì）主（zhǔ）要的動件，現階段的礦山機械和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（zhōng）後（hòu），蝸杆的生產（chǎn）效率（lǜ）不僅得到了提高（gāo），而且（qiě）加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工（gōng）蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀（dāo）的程度進行準確的掌握，避免在加工過程（chéng）中可能（néng）出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設（shè）計工藝的內容

主要加工內容為（wéi）右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在（zài）對（duì）工件進行編程（chéng）的過程（chéng）中不需要設置（zhì）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（shè）置（zhì）在工件右端麵。工件材料一般（bān）選擇為45鋼；刀具材料一般選擇（zé）為高速（sù）鋼或硬質合（hé）金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削（xuē）法，以應對背吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性得到保證（zhèng）；在（zài）裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式進行裝夾；對（duì）於齒根圓直徑（jìng）的（de）誤差需要（yào）控製在0.2mm以內（nèi），而Z軸換刀的誤（wù）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要（yào）求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行，另外加工（gōng）蝸杆的過程中還需要（yào）其他子程序的調（diào）用，整個過程的完整性才能得到（dào）保證。一般（bān）在粗車完成之後再進（jìn）行精車，車床轉速選為10 RPM，加工（gōng）過程中需要對軸（zhóu）向齒厚精度和齒側表麵（miàn）粗糙度進（jìn）行確定。左（zuǒ）右切（qiē）削（xuē）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。精車起刀點（diǎn）的確定，可以根據對刀的誤差進行（háng）一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在（zài）精（jīng）加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工（gōng）。如果主程序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸（wō）杆齒厚度和右（yòu）側麵粗糙度的（de）要求。另外（wài），添（tiān）加（jiā）切削液可在一定（dìng）程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時（shí）螺距誤差需要進行（háng）測量，結合工件表麵的劃痕（hén）進行測量，通常情況需要把（bǎ）測量的誤（wù）差控（kòng）製在0.05mm的（de）範圍內；起刀點同（tóng）樣需要（yào）進行計算，主要根據升速段（duàn）和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升（shēng）速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中，轉速的改變會引起升速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（chǐ）高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還（hái）需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體（tǐ）位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺（chǐ）寸及加（jiā）工中的參（cān）數說（shuō）明，對齒頂圓直徑、倒角等（děng）指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件（jiàn）。

使用正（zhèng）確（què）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現象，需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以通（tōng）過減少切削麵積來降低。這（zhè）種方法與直進法（fǎ）不同，發生紮刀的可（kě）能性不高，更加適應於蝸杆的粗（cū）車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和（hé）斜進法（fǎ）相結合，如果蝸杆（gǎn）的模數較大，經常出（chū）現（xiàn）的情況是，在最後一（yī）刀直進切削後會產（chǎn）生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切（qiē）削法加工蝸杆屬於單刃切削，其（qí）背向力（lì）並不高，在加工（gōng）過（guò）程中能對紮刀（dāo）現象（xiàng）進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精（jīng）車的製作（zuò），但（dàn）是其缺點是整個加工過程比較複雜，並（bìng）且工（gōng）作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個（gè）受力，保證刀的切削刃（rèn）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（jiào）高，滿足了蝸杆進行（háng）精（jīng）加工的條件。需要（yào）特別注意二次裝夾後（hòu）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（lǐ）控製紮刀現象的產生

紮刀現（xiàn）象一般產生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（dà），所以工件的表麵有刀具的紮入（rù）。另外積屑瘤的產生和工（gōng）藝係統的剛性都在一定程度（dù）上影（yǐng）響著紮刀現象（xiàng）的出現。以下主要（yào）闡述控製紮刀（dāo）現象（xiàng）的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合（hé）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率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可（kě）以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀，采用正值（zhí）徑向前角進行操作；如果是精車刀（dāo），需要采用的（de）前角一般較大（dà）。在（zài）對蝸杆進行（háng）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（jìng）向前角，會造成（chéng）牙型（xíng）誤差，另外在（zài）精車換刀時候也容易產生對（duì）刀的誤差，因此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大小，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（dāo）杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實（shí）際加工過程（chéng）中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表（biǎo）現不明顯（xiǎn），我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車（chē）使用（yòng）時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗用油和煤油進行（háng）混合（hé）配製，能起到提高工件（jiàn）加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺（luó）旋升角的影（yǐng）響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離（lí）工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓（ràng）刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀（dāo）現象的產生。除此之外（wài）還需要注意，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（xiǎo）。

變換轉速（sù）對切削螺紋螺距誤差的影響（xiǎng）

一般（bān）數控車床在對螺紋（wén）進行加工的過程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生（shēng）一定的偏動現象，從而就會形成螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在（zài）兩級轉速範圍（wéi）內，則螺距誤差是一常數（shù），該數值可以在加工過程中（zhōng）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（zhuāng）需要在數控車（chē）床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在（zài）同一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對刀方法（fǎ），當外圓獲得X軸（zhóu）相對坐標之後，需要進行對刀處（chù）理，要保證該工件倒角的（de）X值是相同（tóng）的，還需要對第二把刀輸入（rù）第一（yī）把刀Z值的坐標，進行一定程（chéng）度的補償。這種對刀的方法並（bìng）不存在試切削程序，但（dàn）是（shì）要保證對刀的誤（wù）差在0.05毫（háo）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（tǐ）現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技（jì）能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能（néng）保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理（lǐ）控製了刀尖角（jiǎo），對切削（xuē）力進行了一定程度的減小（xiǎo），提高了蝸杆的質量和（hé）生產效率（lǜ）。