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，現階段（duàn）的（de）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，蝸杆（gǎn）的生產效率（lǜ）不僅（jǐn）得（dé）到了提高（gāo），而且加工的精度也（yě）得到了保障。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要（yào）對加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設（shè）計工（gōng）藝的內（nèi）容

主要加工內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量（liàng）。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加（jiā）工蝸杆過程中，編程的起點一般設（shè）置在工件右端麵。工（gōng）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合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切（qiē）削法，以應對背吃（chī）刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾（jiá）工件的過（guò）程中，一般優先選擇一夾一頂或（huò）者雙頂（dǐng）夾尖的方（fāng）式進行裝（zhuāng）夾；對（duì）於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具（jù）體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時（shí），主程（chéng）序需要從起（qǐ）刀點位置進行，另外加工蝸（wō）杆的過（guò）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證（zhèng）。一般在粗車完成之後再進行（háng）精車，車床轉速選為10 RPM，加（jiā）工過程中需要對軸向齒厚（hòu）精度和齒側（cè）表麵粗（cū）糙度（dù）進行確定。左右（yòu）切削法粗車完成（chéng）之後，可以在兩邊齒側距離刀刃（rèn）之間看到趕刀刃（rèn）的（de）間隙。精車起刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進行一定（dìng）程度的調（diào）整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對（duì）蝸杆的左側麵進行加工（gōng）。如果主程（chéng）序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒（chǐ）厚（hòu）度和右側（cè）麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高（gāo）切削加工效率，改善齒麵加（jiā）工質（zhì）量。

相關參數的計算

變換轉（zhuǎn）速時螺距誤差需要（yào）進行測量，結合工件表麵的劃（huá）痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的（de）範圍內（nèi）；起刀點同樣需（xū）要進行計算，主要（yào）根（gēn）據升（shēng）速段和減（jiǎn）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（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，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（dǐng）圓直徑加上全齒高（gāo）的兩倍再加上退刀量所（suǒ）得。除此之外，還需（xū）要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部（bù）分的幾何尺寸及（jí）加工中（zhōng）的參數說明，對齒頂（dǐng）圓（yuán）直（zhí）徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工（gōng）條（tiáo）件。

使用正確（què）的加工（gōng）方法

直進法，利用直（zhí）進（jìn）法加工蝸杆屬於三刃切削，這種（zhǒng）方法比較簡單，不需要複（fù）雜的程序語言，但是其缺點是在（zài）加工過程中容易產生紮（zhā）刀的現象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬（shǔ）於兩（liǎng）刃切削，其切削抗（kàng）力可以通過減少切削麵積來降低。這種（zhǒng）方法與直進法不（bú）同，發生紮刀的可能性不高，更加適（shì）應於蝸杆的粗車（chē）。G76指令功能是將直進法和斜進法相（xiàng）結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，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）工蝸杆（gǎn）屬（shǔ）於單刃（rèn）切削，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（kòng）製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整（zhěng）個加工過程比較（jiào）複雜，並且（qiě）工作效率不高。

單刃（rèn）調（diào）頭切削法，利用單刃調頭切削法（fǎ）進行加工，需要采用雙頂（dǐng）尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證（zhèng）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高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次（cì）裝夾後的（de）對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現（xiàn），需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可（kě）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（zhā）刀現象（xiàng）的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃（chī）刀量在（zài）切削的過程中增大，所以工件的表（biǎo）麵有（yǒu）刀具的紮入。另（lìng）外積屑瘤的產生和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（zhǔ）要闡述控製（zhì）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（kuàng），可以對（duì）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（xiè）瘤也容易導致（zhì）紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行（háng）控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用（yòng）正（zhèng）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（gōng）時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選（xuǎn）擇（zé）了正值徑（jìng）向前角，會造成牙型誤差，另外在（zài）精車換刀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（xiǎo），保證誤差在（zài）可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以（yǐ）利用轉（zhuǎn）位彈（dàn）簧刀杆，這對紮刀出現（xiàn）的情況（kuàng）能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程（chéng）中乳化液、礦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（de）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行配（pèi）製，進行冷卻潤（rùn）滑。精車（chē）利用全係統換耗（hào）用油和煤油進（jìn）行（háng）混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作（zuò）用（yòng）。

5、在切削過程（chéng）中如果受到（dào）螺（luó）旋升角的影響，一側切削刀受力彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移（yí）動，這時候容易（yì）產生（shēng）讓刀的現象。因此，可（kě）以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸（wō）杆的加工，能在一定程度上避免（miǎn）紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，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（néng）是（shì）切削刃的（de）工作前角（jiǎo）較（jiào）小。

變換轉速對切削（xuē）螺紋螺距誤差的影響

一般數控車（chē）床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋（xuán）線會在軸向（xiàng）產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉（zhuǎn）速的變化在兩級轉速範圍內，則螺（luó）距誤差是一常數，該（gāi）數值可以在加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象，需（xū）要（yào）通常（cháng）對起刀（dāo）點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題（tí）

工件一次安裝需要在數控車床上注意（yì）車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單（dān）的對刀方法，當外圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該（gāi）工件（jiàn）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值的坐標，進行一定程度的補（bǔ）償（cháng）。這種對刀的方法並不存在試切削程序（xù），但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵（miàn）都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在（zài）數控車床上進行車削大導（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）行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。