​數控車床上怎麽（me）加工蝸杆？

　　

在（zài）蝸輪的傳（chuán）動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦（kuàng）山機械（xiè）和工程（chéng）機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率（lǜ）不僅得（dé）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（jiā）工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要（yào）對加工的深度以及（jí）切削刀的程度進行準確的掌握（wò），避免在（zài）加工過程中可能出現的紮刀現象。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工（gōng）藝的內容

 

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件（jiàn）進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右（yòu）側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點（diǎn）一（yī）般設置在工件右端麵。工（gōng）件材（cái）料（liào）一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為（wéi）高（gāo）速鋼或（huò）硬質（zhì）合金；設置（zhì）蝸杆的全（quán）齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削（xuē）法，以應對背吃（chī）刀量（liàng）較大的（de）情況（kuàng），從而使加工的可靠性得到保證（zhèng）；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需（xū）要控（kòng）製在（zài）0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右（yòu）趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸（wō）杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整個過程的完整性才能（néng）得到保證。一般在粗車（chē）完成（chéng）之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加（jiā）工過程中（zhōng）需（xū）要對（duì）軸向齒厚精度和（hé）齒側表麵（miàn）粗糙度（dù）進行（háng）確定。左右切削法粗車完成之後（hòu），可以在（zài）兩（liǎng）邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕刀（dāo）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整，避免空（kōng）走刀現象的出現（xiàn）。在精加工主程序定位之後，嚴格按（àn）照相關圖樣的要（yào）求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次（cì）定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削（xuē）加工效（xiào）率，改善齒麵加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換轉速時螺距（jù）誤（wù）差需要進行測量，結合工件表麵（miàn）的劃（huá）痕進行測量，通（tōng）常情況需（xū）要把測量的誤（wù）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（duàn）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（suàn）公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變會引（yǐn）起升速段和減速（sù）段（duàn）值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑（jìng）加上全齒高（gāo）的兩倍再加上退刀量（liàng）所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置進（jìn）行確定。

 

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂（dǐng）圓直徑（jìng）、倒角等（děng）指標進行了設（shè）定，滿足（zú）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，不需要複雜的程序語言，但是其（qí）缺點是在加（jiā）工過程中（zhōng）容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵（miàn）的問題。

 

斜進法，利用斜進法加工蝸杆（gǎn）屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以（yǐ）通過減少切削麵積（jī）來降低。這（zhè）種（zhǒng）方法與直進（jìn）法（fǎ）不（bú）同，發生紮刀的可能（néng）性（xìng）不高，更加適（shì）應於蝸杆（gǎn）的粗車（chē）。G76指令功能是將直進（jìn）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（qiē）削後會產生紮刀（dāo）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，其背向力（lì）並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有（yǒu）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（bìng）且工作效率不高。

 

單刃調頭切削法，利用單刃（rèn）調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件（jiàn），為了避免紮刀現象的（de）出現，主要利用一個受（shòu）力，保證刀（dāo）的切削刃單向切削（xuē），這樣也能保證蝸杆所加工（gōng）出來的齒側表麵質（zhì）量較高，滿（mǎn）足了蝸杆進行（háng）精加工的條件。需要（yào）特別注意二（èr）次裝（zhuāng）夾（jiá）後的對刀問題，在（zài）加工（gōng）過程（chéng）中（zhōng）二次裝夾的實現，需（xū）要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可（kě）以通過在卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點的位（wèi）置進行修（xiū）改。

 

合理控製紮刀現象的產生（shēng）

 

紮（zhā）刀現象（xiàng）一（yī）般產生在吃刀量不（bú）變化的狀況下（xià），由於刀（dāo）具的背（bèi）吃刀量在切削的過程（chéng）中增大，所（suǒ）以工件的（de）表（biǎo）麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和（hé）工藝（yì）係統的剛性（xìng）都在一定程度上（shàng）影響著（zhe）紮刀現象的出現。以下主要（yào）闡述控製紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的（de）剛性情況，可以對切削麵積進（jìn）行降低，從而降低（dī）背向力對紮刀現象（xiàng）發生的概率。另外積屑瘤也（yě）容易導致紮刀現象的產生，因此（cǐ）可以（yǐ）對積屑瘤（liú）的產生進（jìn）行控（kòng）製。

 

2、需要準確（què）選擇刀（dāo）具的幾何角度，如果（guǒ）是（shì）粗車（chē）刀，采用正值徑向前角（jiǎo）進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般（bān）較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是（shì）零度的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值徑向前角，會（huì）造成牙型誤差，另外在精車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格（gé）控製徑向前角的大小，保證（zhèng）誤差在可接受的範（fàn）圍內（nèi）。

 

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

 

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果（guǒ）方麵表（biǎo）現不（bú）明顯，我們需要對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全係統換耗用油（yóu）的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗（hào）用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

 

5、在切削過（guò）程中如（rú）果受到螺旋升角（jiǎo）的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會（huì）逐漸向遠離工件的方向移動，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（háng）蝸杆的加工，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，如果在加工蝸杆的過程中由於讓（ràng）刀而產生徑向振紋，其原因（yīn）可能是切（qiē）削刃的（de）工作前角較小。

 

變換（huàn）轉速對（duì）切削螺紋螺距誤差的影響

 

一般數控車床在對（duì）螺紋進（jìn）行（háng）加（jiā）工的過（guò）程中，如果轉速存在變換，螺（luó）紋螺旋線會（huì）在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距（jù）誤差是一常數，該（gāi）數（shù）值可以在加工過程中測量（liàng）得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起（qǐ）刀點的位置進行修（xiū）改[3]。

 

刀具粗精車的換（huàn）刀問題（tí）

 

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）換（huàn）問題（tí），要保證兩把車（chē）刀在同一位（wèi）置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的（de）。加工時（shí）可以使用簡單的（de）對刀方法，當外圓獲得X軸相對（duì）坐標之後，需要進行對刀（dāo）處理，要保證該工件倒角的X值（zhí）是相同的，還需要對（duì）第二把刀輸入第一把刀Z值的坐（zuò）標，進行一定程度（dù）的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對（duì）刀的誤差在0.05毫米的（de）範圍內。

 

結語：綜上所述，利用（yòng）數控車床（chuáng）上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢（shì），不僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進行（háng）車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳（chuán）統蝸杆車刀的習慣，合理（lǐ）控製了刀尖角，對（duì）切削力進行了（le）一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。