​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）礦山機械和工（gōng）程機（jī）械（xiè）中蝸杆（gǎn）的應（yīng）用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率不僅（jǐn）得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。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（jí）切削（xuē）刀的程（chéng）度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能（néng）出現的紮刀現象。

 

加工蝸杆（gǎn）工藝的分析

 

設計工藝的內容

 

主要加工內容（róng）為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過（guò）程中（zhōng）不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點（diǎn）的位置，在加工蝸杆過（guò）程中，編程的起點一般設（shè）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，以應對背（bèi）吃刀量較大的情況，從而使加工的可（kě）靠（kào）性得到保證（zhèng）；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一（yī）頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差（chà）需要控製在（zài）0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝（yì）時，主程序需要從（cóng）起刀點位（wèi）置進（jìn）行，另外加工蝸杆（gǎn）的過程中（zhōng）還需要其他子程序的調用（yòng），整（zhěng）個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完（wán）成之後再進（jìn）行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要（yào）對軸向齒厚精度和（hé）齒側表麵粗（cū）糙度進行確（què）定。左右切削法粗車完成之（zhī）後，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（chà）進行一定程度的調整，避免空（kōng）走（zǒu）刀現（xiàn）象的出現。在精加工主程序定位之（zhī）後，嚴格按照相關圖樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需（xū）要進行（háng）二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液（yè）可在（zài）一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質（zhì）量。

 

相關參（cān）數的計算

 

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行測（cè）量，結合工（gōng）件表麵（miàn）的劃痕進行測量，通常情況需要（yào）把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣需（xū）要（yào）進行計算，主要根據升速段和減速段的（de）距離、轉程、導程進行計算。一般情況下（xià），升速段和減速（sù）段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中，轉（zhuǎn）速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量（liàng）所得。除此之外，還需要對粗車起（qǐ）刀點和（hé）精車起刀點的具體位（wèi）置進行確定（dìng）。

 

軸向直廊蝸杆（gǎn）部分的（de）幾何尺寸及加工（gōng）中（zhōng）的參數說明，對齒頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進行了設定（dìng），滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確的加工方（fāng）法（fǎ）

 

直進法（fǎ），利（lì）用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡（jiǎn）單（dān），不需要複雜的程序語言，但是（shì）其缺點是在加工過程中容易（yì）產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

 

斜進法，利用（yòng）斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少（shǎo）切削麵（miàn）積（jī）來降（jiàng）低。這種方法與直進（jìn）法（fǎ）不（bú）同，發（fā）生（shēng）紮刀的可能性不高，更加（jiā）適應於（yú）蝸杆的粗車。G76指令功能是（shì）將直進法和斜進法相結合，如果蝸（wō）杆的模數較大，經常出現的情（qíng）況是，在（zài）最後一刀（dāo）直進切削後（hòu）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（dān）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（xiào）的控製，能完成蝸杆粗車（chē）和精車的製作（zuò），但是其缺點是整個加工過（guò）程比較（jiào）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（qiē）削（xuē）法進（jìn）行加工（gōng），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（yào）利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側（cè）表麵質量較高，滿足（zú）了蝸（wō）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，在加工（gōng）過（guò）程中二次裝夾的實現，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（zhā）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，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工（gōng）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一定程度上影響著紮刀現象的出現（xiàn）。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工（gōng）方法的（de）時候需要結合機床的剛（gāng）性情（qíng）況，可以對切（qiē）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現象的產生，因此可以對積屑（xiè）瘤的產生進（jìn）行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度（dù），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（xū）要采用的前角（jiǎo）一般（bān）較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一（yī）旦選擇了正值徑向前角（jiǎo），會造成牙型誤差，另外在精車換刀時（shí）候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接（jiē）受的範（fàn）圍內。

 

3、在（zài）使（shǐ）用粗車的過程中，可以（yǐ）利用轉位彈簧刀杆，這對（duì）紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣（guǎng）使用。

 

4、實際加工過程中乳化液、礦（kuàng）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（lǐ）的（de）選擇。在粗車使用（yòng）時，利（lì）用白鉛油或者紅鉛粉和（hé）全係統換耗用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，一側切削刀受力彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀（dāo）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的產生。除此之外還需要注意，如果在加（jiā）工蝸杆的（de）過程中由於讓刀而產生徑向振紋（wén），其（qí）原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

 

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（duì）螺（luó）紋進行加工的過程（chéng）中（zhōng），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。如果（guǒ）轉速的變化在（zài）兩級轉（zhuǎn）速（sù）範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可（kě）以在加（jiā）工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀（dāo）點的位置進行修改[3]。

 

刀（dāo）具粗精車的換刀問題

 

工件（jiàn）一次安裝需要在數控（kòng）車床上注意車（chē）刀的更換問（wèn）題，要保證兩把車刀在同一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標（biāo）是相同的。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對刀方法，當外（wài）圓獲得X軸（zhóu）相對坐標之（zhī）後，需要進行對（duì）刀處理，要保證該工件倒角的X值（zhí）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（jìn）行（háng）一定程度的（de）補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的（de）範圍（wéi）內。

 

結語（yǔ）：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（yōu）勢，不僅不需要工人具有過（guò）多的操作技能，能在數控車床上進行車（chē）削大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準（zhǔn）度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車（chē）刀（dāo）的習慣，合理控製了刀尖角，對切削（xuē）力進行了一定程度的減小，提（tí）高了蝸杆的質量和生產效率。