​数控车床上怎么加工蜗杆？

　　

在蜗轮的（de）传动中，蜗杆是主要的动件，现阶段的矿山机械和工程机械中蜗杆的应用非常广（guǎng）泛。数（shù）控车床应用到实（shí）际生（shēng）产中后，蜗杆的生产效率不仅得到了提高，而且加工的精度（dù）也得到了保（bǎo）障。在数控车床上加工蜗杆（gǎn）存在一定的难度，需（xū）要对加工的深度以及切削刀的程度进行准确的掌握，避免在加工过程中可能出现的扎（zhā）刀现象。

 

加工蜗杆工艺（yì）的分析

 

设（shè）计（jì）工艺的（de）内容

 

主要加工内容为右旋轴向直廊（láng）蜗杆，在对工件进行（háng）编程（chéng）的过程中不需要（yào）设置退尾量。蜗杆的右侧是起刀点的位置，在（zài）加工蜗杆过程中，编程的起点一般（bān）设置在（zài）工（gōng）件右端面。工件材料一（yī）般选（xuǎn）择（zé）为45钢；刀具材料一般选择为高速钢或硬质（zhì）合金；设置蜗杆的全齿为6.6mm，利用G92命令实现左右切削法，以应对背（bèi）吃刀量较（jiào）大的情况，从而使加工的可靠性得到保证；在装夹工（gōng）件（jiàn）的过程中，一般优先选择一夹一顶或者双顶夹（jiá）尖的方（fāng）式进行装夹；对于齿根圆直径的（de）误差需要控制（zhì）在0.2mm以内，而Z轴换刀的误差需要控制在左右赶刀量内，具体为0.1mm，必须满足工件的公差要求。

 

在设计工艺（yì）时（shí），主程序需要从起（qǐ）刀点位置进行，另外加工蜗杆的过程中还（hái）需要其他子（zǐ）程序的调用（yòng），整个过程（chéng）的完（wán）整性才能得（dé）到保证。一般在粗车完成（chéng）之后再进行精车，车床转速选为10 RPM，加工过程中（zhōng）需（xū）要（yào）对轴（zhóu）向齿（chǐ）厚精度和齿侧表面粗糙度进行确定。左右切（qiē）削法（fǎ）粗车完（wán）成（chéng）之后，可以在两边齿侧距（jù）离刀刃（rèn）之间看到赶刀刃（rèn）的间隙。精车起（qǐ）刀（dāo）点的确定，可以根据对刀的误差进行（háng）一定程度的调整，避免空走刀现象的出现。在精加工主程序（xù）定位之后，严格按照（zhào）相关图样的（de）要求，对蜗杆的左侧面（miàn）进行加工。如果主程序需要进行（háng）二次定位（wèi），要保证蜗杆齿厚度和右侧面粗糙度的（de）要求（qiú）。另外，添加切削液可在一定程度（dù）上提（tí）高切削加工效率，改善齿面加工质量。

 

相关参（cān）数的计算

 

变换转速时螺（luó）距误差需要进行测量，结合工件表（biǎo）面的划痕进行测量，通常情况（kuàng）需要把测量的误差控制（zhì）在0.05mm的范围（wéi）内；起刀点同样需要进行计算，主要根据升速段和减速段的距离（lí）、转程、导程进行计算。一般情况下（xià），升速段和减速段最小值的计算公式为（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在计算过程中，转速的改变会引起升速段和（hé）减速段值（zhí）的改变。起刀点的（de）X值由齿顶圆直径加（jiā）上全（quán）齿（chǐ）高的两倍再加（jiā）上退刀量所（suǒ）得。除此之外，还（hái）需要对粗车起刀点和（hé）精车起刀点（diǎn）的具体位置进行确定。

 

轴向直廊（láng）蜗杆部（bù）分的几何尺寸及加工中的参数（shù）说明（míng），对齿顶（dǐng）圆直径、倒角等指标进行了（le）设定，满足（zú）了蜗杆的加工条件。

 

使用正确的加工方法

 

直进法，利用（yòng）直进法加工蜗杆属于三刃切削，这种方法比较简单，不需要复杂的程序语言，但是其缺点（diǎn）是在加工（gōng）过程中容（róng）易产生扎刀的现象（xiàng），需要特别注意这方面的问题。

 

斜进法，利用斜进法（fǎ）加工蜗杆（gǎn）属于两刃切削，其切削抗力可以通过减少切削面积来降低（dī）。这种方（fāng）法与（yǔ）直进法不同，发生扎刀的可能性不高，更加适应于蜗杆（gǎn）的粗车。G76指令功能是将直进法（fǎ）和斜进法相结合，如果蜗杆的模（mó）数较大，经常出（chū）现的情况是，在最后一刀直进（jìn）切削后会产生（shēng）扎刀的现象。

 

左右切削法，利用左右切（qiē）削法加工蜗杆属于单刃切削，其背向力（lì）并（bìng）不高，在加（jiā）工过（guò）程中能对扎刀现象进行有效的控（kòng）制，能完成蜗杆粗车和精车的制作，但是其缺点是整个加工过程比较复杂，并且工作效率不高。

 

单（dān）刃调头切削法，利用单刃调头切削法进行加工，需要采用双顶尖装（zhuāng）夹工件，为了避（bì）免扎刀（dāo）现象的出现，主要利用一个（gè）受力（lì），保证刀的切（qiē）削刃单向（xiàng）切削，这样也能保证蜗杆所加工出来的齿侧表面质量较高，满（mǎn）足了（le）蜗杆（gǎn）进行精加工的条件。需要特别注意二次装（zhuāng）夹后的对刀问题，在（zài）加工过程中二（èr）次装夹（jiá）的实现，需要（yào）根据一转信号起始位置确定，可以通过在卡盘上进行划线定位，并对起刀点的位置进行修改。

 

合理控（kòng）制扎刀现象的产生

 

扎刀现象一般产生（shēng）在吃刀量不变化的状况下，由于刀具的背吃刀量在切削的（de）过程中增大，所以（yǐ）工件的表面有刀具的扎入。另（lìng）外积屑瘤（liú）的产生和（hé）工艺系统的刚性都在（zài）一定（dìng）程度上影响着扎刀现象的出现。以下主要阐述控制（zhì）扎刀现象的方法：

 

1、在（zài）选择加（jiā）工方法的时候需要结合机（jī）床的刚性情况，可以对切削面积进行（háng）降低，从而降低背向力对扎刀现象发生的概率。另外（wài）积屑瘤也容易导致扎刀（dāo）现象的产生（shēng），因此可以对积屑瘤的产生（shēng）进（jìn）行控制。

 

2、需要准确选择刀具的几何角度，如果是（shì）粗车刀，采用正值径向前角进行操作；如果是精（jīng）车刀，需要采用的前角一般较大（dà）。在（zài）对蜗杆进行精加（jiā）工时，采用的车刀是零度的径向前角，一旦选择（zé）了正（zhèng）值径向前角，会造成牙型（xíng）误差，另外在精（jīng）车换（huàn）刀时候也容易（yì）产生对刀的误差，因此需要严格控制径向前角的大小，保证（zhèng）误差在可接受的范围内。

 

3、在使用粗车的过程中，可以利用转（zhuǎn）位弹簧刀杆，这对扎刀出（chū）现的情况能进行降低，可（kě）以推（tuī）广使用。

 

4、实际加工过程（chéng）中乳化液、矿物油在润滑效果方面表现不明显，我（wǒ）们需要对切削液进行合理的选择。在粗车使用时，利用白铅油或者（zhě）红铅粉和全系统换耗用油（yóu）的混合剂进行配制，进行冷（lěng）却润滑。精车利用全系（xì）统换耗用油（yóu）和煤油进行混合配制，能（néng）起（qǐ）到提高工（gōng）件加工表面质量（liàng）的作用。

 

5、在切（qiē）削过（guò）程（chéng）中如果受到螺旋升角的（de）影响，一侧切削刀受力（lì）弯曲，刀刃会逐渐（jiàn）向远离工件的方向移动，这时候容易产生让刀的现象。因此，可以选择（zé）让刀（dāo）一侧的刀刃进行蜗（wō）杆的加工，能在一定程度（dù）上避免（miǎn）扎刀现象的（de）产生。除此之外还需要注意，如果在加工蜗杆的过程中由于（yú）让刀而产生径向振纹，其原因可能是切削刃的工（gōng）作（zuò）前（qián）角较（jiào）小。

 

变换转速（sù）对切削螺纹螺距（jù）误差的影响

 

一般数控车（chē）床在对螺纹进行加工的过（guò）程中，如果转速存在变换，螺纹螺旋线会在轴向产生一（yī）定的偏动现象，从而就会形成螺距的误差。如果（guǒ）转速的（de）变化在两级转速范围内，则螺（luó）距误差是一常数，该数值可以在加（jiā）工（gōng）过程（chéng）中测量得到。为了避免乱扣现象，需要通（tōng）常对起刀点的（de）位（wèi）置进行修改[3]。

 

刀（dāo）具粗（cū）精车的换刀问（wèn）题

 

工件一次安（ān）装需要在数控车床（chuáng）上注意车刀的更换问题，要保证两把车刀在同一位置上，并在X轴和Z轴上的坐标是相同的。加工时可以使用简单的对刀（dāo）方法，当外圆获得X轴相对坐标之后，需要进行对刀处理，要保证该工件倒角的X值是相同的，还需要（yào）对第（dì）二把刀输入第一把刀Z值的坐标，进行一定程度的补（bǔ）偿。这（zhè）种（zhǒng）对刀的方法并不存在试切削（xuē）程序，但是要保证对（duì）刀的误（wù）差在0.05毫米的（de）范围内（nèi）。

 

结语：综上所（suǒ）述，利用数控车床上加工蜗杆在很多方面都体现了优势，不仅不需要工人具有过多的操作技能，能在数控车床上进行车削大导（dǎo）程蜗杆和螺纹，还能保证数控车床的精准度，从而彻底改变了传统蜗杆车刀的习惯，合理控制了刀尖角，对切削力进行了一定程度（dù）的减小，提高了蜗杆的质量和生产效率。