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（dòng）件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的（de）生產效率不僅（jǐn）得到（dào）了提高，而且（qiě）加工的精度也（yě）得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難（nán）度，需（xū）要對加工的深度以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（zhā）刀現象。

加工蝸杆工藝的（de）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過程中不需要設置退尾（wěi）量。蝸杆（gǎn）的右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程中，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，以應對背吃刀量較大的情況，從（cóng）而使加工的（de）可靠性得到保證；在（zài）裝夾（jiá）工件的過（guò）程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾（jiá）一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤（wù）差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換（huàn）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（jiàn）的公差（chà）要求（qiú）。

在設計工藝時，主程序需要從（cóng）起刀點位置進行，另外加工蝸杆（gǎn）的過程中還需要其他子程序（xù）的調用（yòng），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（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程（chéng）中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右（yòu）切削（xuē）法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕（gǎn）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（xiàn）。在精加工主程序定位之後，嚴格按照（zhào）相關圖（tú）樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側（cè）麵進行加工。如果主程序（xù）需要進行二次（cì）定位，要保證蝸杆齒厚（hòu）度和（hé）右側麵粗糙度的要（yào）求。另外，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（jiā）工質量。

相關參（cān）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（liàng），通常情況需要把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點（diǎn）同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計（jì）算公（gōng）式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改（gǎi）變會引起升速段和減速段值（zhí）的改變。起刀點的（de）X值由齒頂圓直徑加上全齒高（gāo）的兩倍再加（jiā）上退刀（dāo）量所得。除此之外，還需要對粗車起（qǐ）刀（dāo）點和精車起刀點的具體位置（zhì）進行確定（dìng）。

軸（zhóu）向（xiàng）直廊蝸杆部分的幾（jǐ）何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指（zhǐ）標（biāo）進行了（le）設定，滿足了蝸杆的（de）加工條件。

使用（yòng）正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸（wō）杆屬於三刃切（qiē）削，這種方法比較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程（chéng）序語言（yán），但是其（qí）缺點是（shì）在加工（gōng）過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法（fǎ），利用斜進法加（jiā）工蝸杆屬於兩刃切（qiē）削，其切削抗力（lì）可以通過減少切削（xuē）麵積來降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生（shēng）紮刀的可能性不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車（chē）。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的（de）情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮（zhā）刀的現象。

左（zuǒ）右切（qiē）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（de）控製，能完成蝸（wō）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，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要（yào）采用雙頂尖裝（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（dāo）的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工（gōng）出來的齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆（gǎn）進行精加工的條件。需（xū）要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號（hào）起始位置確定，可以（yǐ）通（tōng）過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀（dāo）點的位置進行修改。

合（hé）理控製紮刀現象的產生

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（de）過程中（zhōng）增大，所以工件的表麵（miàn）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（zhā）刀（dāo）現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法（fǎ）的時候需要結（jié）合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另外積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（háng）控製（zhì）。

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（jìng）向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角（jiǎo）一般較（jiào）大。在對蝸杆（gǎn）進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前（qián）角，一旦選擇了正值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，因此需（xū）要（yào）嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈（dàn）簧刀（dāo）杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）果方（fāng）麵（miàn）表現不明顯，我們需要對（duì）切削液進行（háng）合理的選擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油或者（zhě）紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑（jì）進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全（quán）係統（tǒng）換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工（gōng）件（jiàn）加工（gōng）表麵質（zhì）量的作用。

5、在（zài）切削過（guò）程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工件的（de）方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可（kě）以選擇讓刀一側的刀刃進（jìn）行蝸杆的加（jiā）工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需（xū）要注意，如果（guǒ）在加工蝸（wō）杆的過程中由於讓刀（dāo）而產生徑向振紋，其原因可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（xiǎng）

一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。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常（cháng）數，該數值可以（yǐ）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（gǎi）[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要（yào）在數（shù）控車床上注意車刀的更換問題，要保證（zhèng）兩把車刀在同一（yī）位置上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐標（biāo）是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）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（èr）把刀輸（shū）入第（dì）一（yī）把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對刀的方法並不（bú）存（cún）在試切削程序，但是要保證對刀（dāo）的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車（chē）床上加（jiā）工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工（gōng）人具有過多的操（cāo）作技能，能在數控車床上進行車削大導（dǎo）程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證數控車床（chuáng）的精準度，從（cóng）而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習（xí）慣，合（hé）理控（kòng）製了刀尖角，對切削力進行了一（yī）定程度（dù）的減小，提高了（le）蝸杆的質量和生產效率。