數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的（de）傳動中（zhōng），蝸杆是主要的動件，現（xiàn）階段的（de）礦山機械和工程機械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（gǎn）的生（shēng）產效率不僅得到了（le）提高，而且加工（gōng）的精度也得到了保障。在（zài）數控車床上加工蝸杆存（cún）在一定的難度，需要對加工的深度以（yǐ）及切削（xuē）刀的程度進（jìn）行準確的掌握，避免在加（jiā）工過（guò）程中可能出現的紮刀現象。

加工（gōng）蝸（wō）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，在對工件進行編程的（de）過程中不需要設置退尾量（liàng）。蝸杆的（de）右（yòu）側是起刀（dāo）點的位置（zhì），在加（jiā）工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。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（yìng）質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命（mìng）令實（shí）現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得（dé）到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一（yī）夾（jiá）一頂或者雙頂夾尖的方（fāng）式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換（huàn）刀的誤差需要控製在左右趕刀量（liàng）內，具體（tǐ）為0.1mm，必須滿（mǎn）足工（gōng）件（jiàn）的公差要求。

在設計工藝時，主程（chéng）序需要從起刀點位置進（jìn）行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程（chéng）序的調用，整個過程的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（wéi）10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度（dù）進（jìn）行確定。左右切削法粗車完成（chéng）之後，可以在兩（liǎng）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（jìn）行一定程度（dù）的調（diào）整，避免空走刀（dāo）現象的出現。在精加工主程序定（dìng）位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對（duì）蝸杆的左側麵進行加（jiā）工。如果主程序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸（wō）杆（gǎn）齒厚度和右側麵（miàn）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）加工效率，改善齒麵加（jiā）工（gōng）質量。

相（xiàng）關（guān）參數的計算

變換轉速時螺距誤差（chà）需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行（háng）測量，通常（cháng）情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍（wéi）內；起刀點同樣需要進行計算（suàn），主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程（chéng）進行計算。一般情況下，升速段和（hé）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（de）改變會引起升速段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全（quán）齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需（xū）要對粗車起刀點（diǎn）和精（jīng）車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分的幾（jǐ）何尺寸及加工中的參數說明，對（duì）齒頂圓直徑（jìng）、倒角（jiǎo）等（děng）指標進行了設定（dìng），滿足了（le）蝸杆（gǎn）的加工條（tiáo）件。

使（shǐ）用正確的加工方法

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（jiǎn）單，不需（xū）要複雜（zá）的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜（xié）進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃（rèn）切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於（yú）蝸杆的粗車。G76指（zhǐ）令功（gōng）能是（shì）將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆（gǎn）的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後一刀直進切削後會（huì）產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左（zuǒ）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（jìn）行有效的控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精車的製作，但是（shì）其缺點是（shì）整個加（jiā）工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利（lì）用單刃調頭切（qiē）削法進行（háng）加工，需要采用雙頂（dǐng）尖裝（zhuāng）夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削（xuē）刃單向切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工出（chū）來的齒側表麵質量（liàng）較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特（tè）別注意（yì）二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中（zhōng）二（èr）次裝夾（jiá）的（de）實現（xiàn），需要根據（jù）一轉信號起始位置（zhì）確定，可（kě）以通過在卡盤上進行劃線定位，並對（duì）起刀點的位置進行修改（gǎi）。

合理控製紮（zhā）刀現象的（de）產生

紮刀現象一般產生在（zài）吃刀量不變化的狀況下，由於（yú）刀具的背吃刀量在切削的（de）過程（chéng）中增大（dà），所以（yǐ）工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（dù）上影響著紮刀現象（xiàng）的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方（fāng）法的時（shí）候需要（yào）結合機床的（de）剛性情況（kuàng），可以對切削麵積（jī）進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外（wài）積（jī）屑瘤也容易導致紮刀現象的產生（shēng），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角度，如果是粗車刀，采用（yòng）正值徑向前角進（jìn）行操作；如果是精車刀，需（xū）要采用（yòng）的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采（cǎi）用的車刀是零度的（de）徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在（zài）精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小（xiǎo），保（bǎo）證（zhèng）誤差在可（kě）接受的範圍內。

3、在使（shǐ）用粗（cū）車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出（chū）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液、礦物油在（zài）潤滑效果方麵表現不（bú）明顯，我（wǒ）們需要對切削液進行（háng）合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛（qiān）油或者紅鉛粉和全係（xì）統（tǒng）換耗用油的混合劑進（jìn）行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤（méi）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（xuē）過程中（zhōng）如（rú）果受到螺旋升角的（de）影響，一側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工件的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的（de）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（yì），如果在加工蝸（wō）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的工作前角較小（xiǎo）。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一（yī）般（bān）數控（kòng）車床在對螺紋進行加工的過程中，如果（guǒ）轉（zhuǎn）速存在變換，螺紋螺旋線（xiàn）會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速（sù）的變化（huà）在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距（jù）誤差是一常數，該數值可以在加工過程（chéng）中測量（liàng）得（dé）到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進（jìn）行修改[3]。

刀具粗精車（chē）的換（huàn）刀（dāo）問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車（chē）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軸上的（de）坐標是相同的（de）。加工（gōng）時可以使用簡單的對刀方法，當外圓（yuán）獲得X軸相對（duì）坐（zuò）標之後，需要進（jìn）行對刀（dāo）處理，要保證該工件（jiàn）倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸（shū）入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並（bìng）不存在（zài）試切削程序，但是要保證對（duì）刀的（de）誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上（shàng）加工蝸（wō）杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人（rén）具有過多（duō）的操作技能，能在數控車床（chuáng）上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還（hái）能保（bǎo）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，合理控製（zhì）了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效（xiào）率。