數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要的動件，現階段的礦山機械和工（gōng）程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸（wō）杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工的精度（dù）也（yě）得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度（dù）進（jìn）行準確（què）的掌握，避免在加工過程（chéng）中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計（jì）工藝的內容

主要（yào）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（bú）需要設置退尾量。蝸杆的（de）右側是起刀點的（de）位置，在加（jiā）工蝸杆過程中，編程的起點一般設置（zhì）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（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使（shǐ）加工的可靠性得（dé）到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般優先選擇一（yī）夾一頂（dǐng）或（huò）者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對（duì）於（yú）齒（chǐ）根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤（wù）差需要（yào）控製（zhì）在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設（shè）計工（gōng）藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的（de）過程中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的完整（zhěng）性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速（sù）選為10 RPM，加工過程中（zhōng）需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度（dù）進行確定。左右切削（xuē）法粗車完成之後（hòu），可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位（wèi）之後，嚴格（gé）按照相關（guān）圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果（guǒ）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（yào）求。另外（wài），添加切削液可在一定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

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量（liàng）的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進（jìn）行（háng）計算。一般情況下，升速段和減速段（duàn）最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車（chē）起刀點和精車起刀點的（de）具體位（wèi）置進行確定。

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

使用正確的加（jiā）工方（fāng）法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這（zhè）種方法比較（jiào）簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易（yì）產生紮（zhā）刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法（fǎ），利（lì）用斜進法加工蝸杆（gǎn）屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以通過減少（shǎo）切削麵（miàn）積來降低（dī）。這種方法與直進法不同，發（fā）生紮刀的可能性不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如（rú）果（guǒ）蝸（wō）杆（gǎn）的模數較大，經常出現的情況是，在最後（hòu）一刀直進切削後（hòu）會產生紮刀的現（xiàn）象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於（yú）單刃切削，其背向力並不（bú）高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製（zhì），能（néng）完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其（qí）缺點是整個（gè）加工過程比較複雜，並且工作（zuò）效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切（qiē）削法進行加工，需要采用雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的（de）切削刃單向切削，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（le）蝸杆（gǎn）進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二次裝夾（jiá）後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉（zhuǎn）信號起始位置確定，可以（yǐ）通（tōng）過（guò）在卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理控製紮（zhā）刀現（xiàn）象的產生

紮刀現象一（yī）般產生在吃刀量不變化的狀況下（xià），由於刀具（jù）的背吃刀量在切削的過（guò）程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係（xì）統（tǒng）的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要（yào）闡（chǎn）述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降（jiàng）低，從而（ér）降低背向力對紮（zhā）刀現象發生的（de）概率。另外（wài）積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積（jī）屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進行操作；如果是精車刀（dāo），需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑（jìng）向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另（lìng）外在精車換刀時候也容易產（chǎn）生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑（jìng）向前角的大小，保證誤（wù）差在可接受的範圍內。

3、在（zài）使用粗車（chē）的過（guò）程（chéng）中，可（kě）以利用轉（zhuǎn）位彈簧刀杆，這對（duì）紮刀（dāo）出現的情況能（néng）進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦物（wù）油在潤滑效果方麵表現不明（míng）顯（xiǎn），我們需要對切削液進行合理的選擇（zé）。在粗車使用時，利（lì）用白鉛油或者（zhě）紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製（zhì），進行冷卻（què）潤（rùn）滑。精車利用（yòng）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質量的作用。

5、在切削過程中如（rú）果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離工件的方向移動（dòng），這（zhè）時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮（zhā）刀現象的產（chǎn）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，其原因可能是切削刃（rèn）的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一（yī）般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差（chà）。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉（zhuǎn）速範圍內，則螺距誤差是（shì）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置進行修改[3]。

刀具粗精車的（de）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一位置上，並在X軸和Z軸（zhóu）上的坐（zuò）標是相同的。加工時（shí）可以使用簡（jiǎn）單（dān）的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保（bǎo）證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二（èr）把刀輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行（háng）一定（dìng）程度的補償。這（zhè）種對（duì）刀的方法並不存在試切削程序（xù），但是（shì）要保證對（duì）刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結（jié）語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在（zài）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（néng），能在數控車床上進行（háng）車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度（dù），從而徹底改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀（dāo）的（de）習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行（háng）了一定（dìng）程度的減小，提（tí）高了蝸杆的質（zhì）量和生產效率。