​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現階段的礦山機械和工程（chéng）機械中蝸杆的應用非常廣泛。數（shù）控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的生產效（xiào）率不僅得到了（le）提高，而且加（jiā）工的精度也得到了保（bǎo）障。在數控車（chē）床上加（jiā）工蝸杆存在一定（dìng）的難度，需要對（duì）加工的深度以及切（qiē）削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現（xiàn）的紮刀（dāo）現象。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

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要設置退尾量。蝸（wō）杆的右側是起刀點的位（wèi）置（zhì），在加工（gōng）蝸杆（gǎn）過程中，編程的（de）起點一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質（zhì）合金；設置蝸（wō）杆的全齒為6.6mm，利用（yòng）G92命令（lìng）實現左右（yòu）切削法，以（yǐ）應對背吃刀量（liàng）較（jiào）大的情況，從而使加工（gōng）的可（kě）靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式（shì）進行裝夾；對於（yú）齒根圓直徑的（de）誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工（gōng）件（jiàn）的公（gōng）差要求。

 

在設計工藝時（shí），主程序需要從（cóng）起（qǐ）刀點位置進行，另外加（jiā）工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調用，整個過程（chéng）的完（wán）整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再（zài）進行精車，車床轉速選（xuǎn）為（wéi）10 RPM，加工過程中需要對軸（zhóu）向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之（zhī）後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起（qǐ）刀點（diǎn）的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空（kōng）走刀現象的出現。在精加工主程（chéng）序定位之後，嚴格按（àn）照相關圖樣的要求，對蝸杆（gǎn）的左側麵進行加工（gōng）。如果主程序需要進行二（èr）次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要（yào）求（qiú）。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工（gōng）效率，改善齒麵加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換轉（zhuǎn）速時螺（luó）距誤差需要進行（háng）測量，結合工件表（biǎo）麵的劃痕進行測量，通常情況需要（yào）把測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的（de）範圍內（nèi）；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段（duàn）和減速段的距離、轉程、導程進行計算。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）變會引起升速段和減速段（duàn）值的改變。起（qǐ）刀點的X值由齒頂圓直徑加上（shàng）全（quán）齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還（hái）需要（yào）對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置（zhì）進行確定。

 

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

 

使用正確（què）的加工（gōng）方法（fǎ）

 

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，不需要複雜的程序語（yǔ）言，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（fāng）麵（miàn）的問題。

 

斜進法，利用斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減（jiǎn）少切削麵積（jī）來降低。這種方法與直進法（fǎ）不同，發（fā）生紮刀的（de）可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法和斜進法相結合，如（rú）果蝸杆（gǎn）的模數較大，經（jīng）常出現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

 

左右切削法，利用左右切削法加（jiā）工（gōng）蝸杆屬於單刃切削（xuē），其背向力並不高，在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（hé）精車的製作，但是（shì）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，利用單刃調頭切削法進行加工（gōng），需要采（cǎi）用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮（zhā）刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單（dān）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，在加（jiā）工過程（chéng）中二次裝（zhuāng）夾的實現，需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在卡盤（pán）上進行劃線定位，並（bìng）對（duì）起刀點的位置進行修改（gǎi）。

 

合理（lǐ）控製紮刀現象的產（chǎn）生

 

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

 

1、在選擇加工方（fāng）法的時候需要結合機（jī）床（chuáng）的剛性情（qíng）況，可以對切削麵積進行降低，從（cóng）而降低背向（xiàng）力對紮刀現象（xiàng）發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進（jìn）行控（kòng）製。

 

2、需要準（zhǔn）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（rú）果是精車刀，需要（yào）采用的前角一般（bān）較大。在對蝸杆（gǎn）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（jìng）向前角，會造成（chéng）牙型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此（cǐ）需要嚴（yán）格控製（zhì）徑（jìng）向（xiàng）前角的大小（xiǎo），保證誤差在可接受的範圍（wéi）內（nèi）。

 

3、在（zài）使用粗（cū）車（chē）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能進行降低（dī），可以（yǐ）推廣使用。

 

4、實際加工過程中乳化液、礦（kuàng）物油（yóu）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（cū）車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗（hào）用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全（quán）係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工（gōng）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（huì）逐漸向遠離工（gōng）件的方向（xiàng）移動（dòng），這時候容易產生讓刀的（de）現象（xiàng）。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行（háng）蝸杆的加工，能（néng）在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要（yào）注（zhù）意，如果在加工蝸杆的過程中由（yóu）於讓刀而（ér）產生（shēng）徑向振紋，其原因可（kě）能是切削（xuē）刃的工作前角較小。

 

變換轉速對切削（xuē）螺紋螺距誤差的影響（xiǎng）

 

一般數控車床（chuáng）在對螺紋進行加工（gōng）的（de）過程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺（luó）紋螺旋線會在軸向產（chǎn）生一定的偏動現象，從而（ér）就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速範圍內（nèi），則螺距誤差是一常數，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（wèi）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，要保證兩把車刀在同（tóng）一位置上，並（bìng）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，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標（biāo）之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要（yào）對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐（zuò）標（biāo），進行一定程度的補（bǔ）償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但（dàn）是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內（nèi）。

 

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了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能（néng）在數控（kòng）車床上進（jìn）行車（chē）削（xuē）大導（dǎo）程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳（chuán）統蝸杆車刀的習慣，合（hé）理控製了（le）刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。