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（jiàn），現（xiàn）階段的礦（kuàng）山機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用（yòng）到實際生產中後（hòu），蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在數（shù）控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需（xū）要對（duì）加工的深度以及切削刀的程度進（jìn）行（háng）準確的掌握，避免在加工過程中可能（néng）出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析（xī）

設計工藝的內容

主要加工內（nèi）容為右旋軸向直廊蝸杆（gǎn），在對工件（jiàn）進（jìn）行編程的過程中（zhōng）不需要設置退（tuì）尾量。蝸杆（gǎn）的右側是起刀（dāo）點的位置，在加工蝸杆過程中，編（biān）程的起點一般設置（zhì）在工件右端麵。工件（jiàn）材料（liào）一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金（jīn）；設置（zhì）蝸杆的全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法（fǎ），以應對背吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性（xìng）得到保證；在裝（zhuāng）夾工件的過程中，一般優（yōu）先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾（jiá）尖的（de）方式進（jìn）行裝夾；對於（yú）齒根圓直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（gǎn）刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公（gōng）差要求。

在設計工藝時，主程序（xù）需要從起刀（dāo）點位置進行，另外加工蝸杆（gǎn）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證（zhèng）。一般（bān）在粗車完成之後再（zài）進行精車，車床（chuáng）轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚（hòu）精度和齒側表麵粗（cū）糙度進（jìn）行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離（lí）刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根（gēn）據對刀的誤差進行一定程度的調（diào）整，避（bì）免空走刀現象的（de）出現。在精加工主程（chéng）序定位之後，嚴（yán）格按照相（xiàng）關圖樣的要求（qiú），對蝸杆的左側麵進（jìn）行加工（gōng）。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右（yòu）側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效（xiào）率（lǜ），改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工（gōng）件表（biǎo）麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起（qǐ）刀點同樣（yàng）需要進行計算，主（zhǔ）要根據升（shēng）速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下（xià），升速段（duàn）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，轉速的改變會引起升速（sù）段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓（yuán）直徑加上全齒高的兩（liǎng）倍再加上退刀量所得。除此（cǐ）之外，還需要對（duì）粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

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

使（shǐ）用正確的加工方法

直（zhí）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（dān），不需要複（fù）雜的程序（xù）語言，但是其缺點是在加工過程中容（róng）易產生（shēng）紮（zhā）刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切（qiē）削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降（jiàng）低（dī）。這種方法（fǎ）與直（zhí）進法不同（tóng），發生紮刀的可（kě）能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。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，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其（qí）背向力並不高，在加工（gōng）過程中能對紮刀現象進行有效的（de）控製，能完成蝸杆粗車和精車的製（zhì）作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工（gōng）作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭（tóu）切削法進行加工，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（lì）用一個受力，保證刀的切（qiē）削刃單向切削，這樣（yàng）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（zài）加工過程中二次裝夾的實現（xiàn），需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行（háng）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（zài）吃刀量不變化的狀況（kuàng）下，由於刀具（jù）的背（bèi）吃（chī）刀（dāo）量在切削的過程中增大（dà），所以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生（shēng）和工藝係統的剛性（xìng）都在一定程（chéng）度上影響著紮（zhā）刀現象的出現。以（yǐ）下主要闡（chǎn）述控製紮刀現象的方（fāng）法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機（jī）床（chuáng）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（dāo）現象的（de）產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用（yòng）正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用（yòng）的前角一（yī）般較（jiào）大。在（zài）對蝸杆進行（háng）精加工（gōng）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（zào）成牙型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容易產生對刀的（de）誤差，因（yīn）此需要嚴格控製徑向前角的大（dà）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（yòng）轉（zhuǎn）位彈簧（huáng）刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低（dī），可以推廣使用（yòng）。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不（bú）明顯，我們需要對（duì）切削液進行合（hé）理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛粉和全係統換（huàn）耗（hào）用油的混合劑進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑（huá）。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋（xuán）升角的影響，一側切削刀（dāo）受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工（gōng），能在一定程度上避免紮刀現象（xiàng）的產生。除（chú）此之外還需要注意，如果（guǒ）在加工蝸杆的過程中（zhōng）由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

變（biàn）換轉速對切削螺（luó）紋螺距誤（wù）差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果（guǒ）轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從（cóng）而就會形成螺（luó）距的誤差。如果轉速（sù）的變化（huà）在兩級轉速範（fàn）圍內，則螺距誤差是一常數，該數（shù）值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要（yào）通常對起（qǐ）刀點的位置進行修改[3]。

刀（dāo）具（jù）粗精車（chē）的換刀（dāo）問題

工件一次（cì）安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把（bǎ）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的對刀方法，當外（wài）圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該（gāi）工件倒角的X值是（shì）相同的，還需要對第二把刀輸入第一（yī）把刀Z值的坐（zuò）標，進行一（yī）定（dìng）程度的補償。這種對（duì）刀的方（fāng）法並不存在試切（qiē）削（xuē）程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了（le）優勢，不僅不需要工人具有過多的操（cāo）作技（jì）能，能在（zài）數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控（kòng）製了刀尖角，對切削力（lì）進行了一（yī）定程度的減（jiǎn）小，提高了蝸杆的質量和生產效（xiào）率。