數控車床上怎麽（me）加工蝸杆？

在蝸輪（lún）的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生（shēng）產效（xiào）率不僅得到（dào）了提高（gāo），而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存（cún）在一定（dìng）的難度，需要對加工的深（shēn）度以（yǐ）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（wō）杆（gǎn）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（jiàn）進行編程的過程（chéng）中不需要設置（zhì）退尾量。蝸杆（gǎn）的右側是起刀點的位置，在加工蝸（wō）杆過程中，編程的起點一（yī）般設（shè）置在工件右端麵。工件材料一般選擇為（wéi）45鋼；刀具材料（liào）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（yòng）G92命令實現左右切削法（fǎ），以應（yīng）對背吃刀量較大的情況，從而使加（jiā）工的可靠（kào）性得到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒（chǐ）根圓（yuán）直徑的誤差需要（yào）控製（zhì）在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左（zuǒ）右趕刀（dāo）量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求（qiú）。

在設計（jì）工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子（zǐ）程序的調用，整個過程（chéng）的（de）完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度（dù）和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削（xuē）法粗車（chē）完成之後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃之間（jiān）看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的（de）誤差進行一定程度（dù）的調整，避免空走刀現象的出（chū）現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液（yè）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（suàn）

變換（huàn）轉速時螺距（jù）誤差需要進（jìn）行（háng）測量，結（jié）合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需（xū）要把測量的誤（wù）差控製在0.05mm的（de）範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要（yào）根據升速（sù）段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情（qíng）況下，升速段和減速段最小值的計算公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中（zhōng），轉速的（de）改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀（dāo）點的X值由齒頂圓直（zhí）徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之（zhī）外，還需要對（duì）粗車起刀（dāo）點（diǎn）和精車（chē）起（qǐ）刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部（bù）分的（de）幾何尺寸及加工中的參數說（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。

使用正確的加工方法（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（jiào）簡單（dān），不需要複雜的（de）程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生（shēng）紮刀的現象，需要特別注意這方麵的（de）問題。

斜進（jìn）法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削（xuē）麵積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗（cū）車。G76指令功（gōng）能是將直進法和斜進法相結合（hé），如（rú）果蝸杆的模數較大，經常出現的（de）情況是，在（zài）最後一刀直進切削後（hòu）會產生紮刀的現象。

左右（yòu）切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，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製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作（zuò）效率不高。

單刃調頭切削法，利（lì）用單刃調頭切削法進行（háng）加工，需要（yào）采用雙頂尖裝夾工件，為了避免（miǎn）紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所（suǒ）加工出來的齒（chǐ）側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件（jiàn）。需要（yào）特別注意二次裝夾後的（de）對刀問題，在（zài）加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一（yī）轉信號起始（shǐ）位置確定，可以通過在卡盤上（shàng）進行劃線定位，並對起（qǐ）刀點的位置（zhì）進行修改。

合理控製紮刀現象（xiàng）的產生

紮刀現象（xiàng）一般產生在吃刀量不變化的狀況（kuàng）下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以（yǐ）工（gōng）件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的（de）產生和工藝係統的剛性都在一定（dìng）程度上影響著紮刀現象的（de）出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工（gōng）方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行（háng）降低，從而降（jiàng）低背（bèi）向力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另外積屑瘤（liú）也容易導致紮刀現（xiàn）象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要（yào）準確選擇刀具的幾何角度，如果（guǒ）是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前（qián）角一般（bān）較大。在（zài）對蝸杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是（shì）零度（dù）的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對刀的（de）誤差，因（yīn）此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大小，保證（zhèng）誤差在可（kě）接受的範圍內。

3、在使用（yòng）粗（cū）車的過程中，可以（yǐ）利（lì）用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對（duì）切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和（hé）全係（xì）統換耗用油的混合劑（jì）進行配製，進行冷卻潤（rùn）滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行（háng）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（cè）切削刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候（hòu）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，能在一定程度上避免紮刀現象的（de）產生。除此之外還需要注意，如果（guǒ）在加工蝸杆的過程中由於（yú）讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小（xiǎo）。

變換轉速對切削螺紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對螺（luó）紋（wén）進行加工的（de）過（guò）程中，如果轉速（sù）存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動（dòng）現象，從而就會（huì）形成螺距（jù）的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，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，需要通常對起刀點的位置進行修改[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車刀的（de）更換問題，要保證兩把車刀在同一（yī）位置上，並在（zài）X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以（yǐ）使（shǐ）用簡單（dān）的對刀（dāo）方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第（dì）一把刀Z值（zhí）的坐標，進行一定程度的補償。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。

結（jié）語：綜上所述，利用數控（kòng）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（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上進行（háng）車削大導程蝸杆和螺紋，還能保（bǎo）證（zhèng）數控（kòng）車床的精（jīng）準度（dù），從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行（háng）了（le）一（yī）定程度（dù）的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。