數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪（lún）的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階（jiē）段的礦山機械（xiè）和工程（chéng）機械中蝸杆的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應用（yòng）到實際生產中後（hòu），蝸（wō）杆的生產效（xiào）率不（bú）僅得到了提高，而且加工（gōng）的精度也得到了保（bǎo）障。在數控車床（chuáng）上加工蝸杆存在一定的難（nán）度，需（xū）要對加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中（zhōng）可能出現的紮刀現象。

加（jiā）工蝸（wō）杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進（jìn）行編程的過程中不需（xū）要（yào）設置退（tuì）尾量。蝸杆的右（yòu）側是起刀點的位置，在加工蝸杆（gǎn）過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般（bān）選擇為45鋼；刀具材料（liào）一般選擇為高（gāo）速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應（yīng）對（duì）背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保（bǎo）證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂（dǐng）或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足（zú）工件的公差要求。

在設（shè）計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個（gè）過程（chéng）的完整（zhěng）性才能得到（dào）保證。一般在粗車完（wán）成之後再進行精車（chē），車床轉速選為10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸向（xiàng）齒厚精度和齒側表麵粗糙度（dù）進行確定。左右切削法粗車（chē）完成之後，可以（yǐ）在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的（de）間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行（háng）一定（dìng）程度的調（diào）整，避（bì）免空走（zǒu）刀現象的出現。在精加工主程（chéng）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。如果主程序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定程度上提高切（qiē）削加工（gōng）效率，改善齒麵（miàn）加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉（zhuǎn）速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進（jìn）行測量（liàng），通常情況需要把測量的誤差控製在（zài）0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據（jù）升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值（zhí）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（diǎn）的X值由齒頂圓直徑（jìng）加上全齒高的兩倍再加（jiā）上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車（chē）起（qǐ）刀點和精車起刀點的具體位置進（jìn）行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及（jí）加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了（le）設定，滿足了蝸（wō）杆的加工條（tiáo）件。

使用正（zhèng）確的加工（gōng）方法

直進法，利用直進（jìn）法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這種（zhǒng）方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺（quē）點（diǎn）是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需（xū）要特別注（zhù）意（yì）這（zhè）方麵的問題。

斜進（jìn）法，利用（yòng）斜（xié）進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力可以（yǐ）通過（guò）減少切削麵積來（lái）降低。這種方（fāng）法與直進法不同（tóng），發生紮刀的可能性不高，更（gèng）加適應於蝸（wō）杆（gǎn）的粗車。G76指令功能是將直進法和（hé）斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經（jīng）常出（chū）現的（de）情況是，在（zài）最後（hòu）一刀直（zhí）進切削（xuē）後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）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（xiàn）象進（jìn）行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其（qí）缺點（diǎn）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，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象（xiàng）的出現，主（zhǔ）要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這（zhè）樣也（yě）能保證（zhèng）蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆進（jìn）行精加工的條件。需要（yào）特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過（guò）程中二次裝夾的實（shí）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下，由於刀具的（de）背吃刀量在（zài）切削的過程中增大，所以工件的（de）表麵有刀具的紮入。另外（wài）積屑瘤的產生和工（gōng）藝（yì）係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的（de）方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的（de）剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力（lì）對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也（yě）容易（yì）導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑（xiè）瘤（liú）的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大（dà）。在對蝸杆進行精加（jiā）工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另外（wài）在精車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向（xiàng）前（qián）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（kě）以利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況（kuàng）能（néng）進行降低，可（kě）以推廣使用。

4、實際加工（gōng）過程中乳化液（yè）、礦（kuàng）物油在潤（rùn）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（zài）粗（cū）車使用時，利（lì）用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用（yòng）油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進（jìn）行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受（shòu）力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移（yí）動，這時候容易產生讓刀的現象（xiàng）。因此，可以（yǐ）選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸（wō）杆的（de）過程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（qián）角較小。

變換（huàn）轉速對切（qiē）削（xuē）螺紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋（wén）進行加（jiā）工的（de）過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定（dìng）的偏動現象，從而就會形成螺距（jù）的誤差（chà）。如果轉速（sù）的（de）變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一（yī）常數（shù），該數值可以在加工過程中測量得到。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（jù）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）把車刀在同一位置上（shàng），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（chù）理，要保證（zhèng）該工件倒角（jiǎo）的X值（zhí）是相同（tóng）的，還需要對第（dì）二把（bǎ）刀輸入第一把（bǎ）刀Z值的坐標，進行一（yī）定程度的補償。這（zhè）種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對（duì）刀（dāo）的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利（lì）用數控車床（chuáng）上加工（gōng）蝸杆在很多方麵都（dōu）體現了優勢，不（bú）僅不需要工（gōng）人（rén）具有過多（duō）的操作技能，能在數控車（chē）床上進行車削（xuē）大導程蝸杆和（hé）螺紋，還能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，合理控製（zhì）了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質（zhì）量和生產效率。