數控車床上（shàng）怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，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廣（guǎng）泛。數控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的（de）生產效率（lǜ）不僅（jǐn）得到了提高，而且加工（gōng）的精度也（yě）得到了保障。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存（cún）在一定的難度，需要對（duì）加工的深度以及切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握，避免（miǎn）在加工過（guò）程中（zhōng）可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容（róng）

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸（wō）杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的（de）右側是起（qǐ）刀（dāo）點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的（de）起點一般設置在工件（jiàn）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（chǐ）為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量（liàng）較大的情況（kuàng），從（cóng）而使加工的可靠（kào）性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者（zhě）雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於（yú）齒根（gēn）圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀（dāo）的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足（zú）工件的公（gōng）差要求。

在（zài）設計（jì）工（gōng）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程序的調用，整個過（guò）程的完整（zhěng）性才能得到保證。一般在粗車完成之後（hòu）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和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成（chéng）之後，可以（yǐ）在兩邊齒側距離刀刃之間看（kàn）到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差（chà）進行一定程度的調整（zhěng），避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位（wèi）之後，嚴格按照（zhào）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（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程（chéng）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

變（biàn）換轉速時螺距誤（wù）差需要進行測量，結合工件表麵的劃（huá）痕進行測量，通常情況需要把測（cè）量的誤差控製在0.05mm的範（fàn）圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計（jì）算。一般情況下，升速段和（hé）減速段最小值的（de）計（jì）算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速（sù）段和減速段值的（de）改變（biàn）。起刀點的X值由齒頂（dǐng）圓（yuán）直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得（dé）。除此之外（wài），還需要對粗（cū）車起刀（dāo）點和（hé）精車起刀點的具體位（wèi）置進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行（háng）了設定，滿足了蝸杆的加工（gōng）條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其（qí）缺點是在加工過程中容易產生紮刀（dāo）的現象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其（qí）切（qiē）削（xuē）抗力可以通過減少切削麵積來降低（dī）。這種方法與直進（jìn）法（fǎ）不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆（gǎn）的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法和斜進法相結（jié）合，如果蝸杆的模數較（jiào）大，經常出現的情況是，在最後（hòu）一刀直（zhí）進（jìn）切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左（zuǒ）右切削法加工（gōng）蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，其背向力並（bìng）不（bú）高，在加工過（guò）程中能對紮（zhā）刀現象進行有效的控（kòng）製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺（quē）點是整個加工過程比較複（fù）雜（zá），並且工作效率不（bú）高。

單刃調頭切（qiē）削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需（xū）要采用雙（shuāng）頂尖裝夾工件，為了避免（miǎn）紮刀現象的出現，主（zhǔ）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（gǎn）所加工出（chū）來的齒側表麵（miàn）質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別（bié）注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過（guò）程中（zhōng）二次裝夾的實（shí）現，需要根據一（yī）轉信（xìn）號起始（shǐ）位（wèi）置（zhì）確定，可以通過在（zài）卡盤上進行劃線定位，並對起（qǐ）刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象（xiàng）一般產生（shēng）在吃刀量不變化的狀況下（xià），由於刀（dāo）具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生（shēng）和工藝係統的剛性都在一定程度上（shàng）影響著紮刀（dāo）現象的出現。以下主要闡述控製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的剛性情（qíng）況，可以對切（qiē）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（jī）屑瘤也容易（yì）導致紮刀現象的產生（shēng），因此可以對積屑（xiè）瘤的產生進行（háng）控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗（cū）車刀，采用正值徑（jìng）向前角進行操作；如果是精車刀，需（xū）要采用的前角一般較大（dà）。在對蝸杆進（jìn）行精加（jiā）工時（shí），采用的車刀是零（líng）度的徑向前角，一旦選擇了正（zhèng）值徑向前角，會（huì）造成牙型誤差，另外在精車換（huàn）刀時候也容易產生對刀的誤（wù）差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車（chē）的過程中（zhōng），可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀（dāo）出現的情況（kuàng）能（néng）進行降低，可以推廣使（shǐ）用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，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（yòng）油的混合劑進行配製（zhì），進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角（jiǎo）的影（yǐng）響，一（yī）側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工件（jiàn）的方向移動，這（zhè）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蝸杆的加工，能在一定（dìng）程度上避免紮刀現象的產生（shēng）。除此之外還需要注意（yì），如果在加工蝸杆的過程中由於（yú）讓刀（dāo）而產生徑向（xiàng）振紋，其原因可能是切（qiē）削刃的工作前角較（jiào）小。

變換轉速對切削螺紋螺（luó）距誤差的（de）影響

一般數控車床在對（duì）螺（luó）紋進行加工的過程中，如果轉速存在（zài）變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動（dòng）現象，從而就會形（xíng）成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤差是一常（cháng）數，該數值（zhí）可以在加工過（guò）程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀（dāo）的更換問題，要保證兩（liǎng）把車刀在同一（yī）位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該（gāi）工件倒角的X值是相同的，還需要（yào）對第二把刀輸入第一（yī）把刀Z值的（de）坐標，進行一定程度的（de）補（bǔ）償。這種對刀的方法並（bìng）不存在試切削程序，但是要保證對（duì）刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述（shù），利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了（le）優（yōu）勢，不僅不需要（yào）工人具有過多（duō）的操作技能，能（néng）在數（shù）控車床（chuáng）上進行車削大（dà）導程蝸杆（gǎn）和螺紋，還能保證數控（kòng）車床的精準度，從而徹底改變了（le）傳統蝸杆車（chē）刀的習慣，合理控（kòng）製了刀尖角，對切削力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效（xiào）率。