數控車床上怎麽加工（gōng）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（de）應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的（de）生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一（yī）定的難（nán）度，需要對加工的深（shēn）度以及切削刀的程度進行準確的掌（zhǎng）握，避免在加（jiā）工過程中可能出現的紮刀現（xiàn）象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需（xū）要設置退尾（wěi）量。蝸杆的右側是起刀點的位置，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（jiàn）材料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般選擇（zé）為（wéi）高速鋼（gāng）或（huò）硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右（yòu）切削法，以應對背吃刀量較（jiào）大的情況，從而使加工的可靠性（xìng）得（dé）到（dào）保證；在裝夾工件的過程中（zhōng），一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要（yào）控製在（zài）0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差（chà）需要控製在左右趕刀（dāo）量內，具體為0.1mm，必須滿足工（gōng）件的公差要（yào）求。

在設計工藝時，主程序需要（yào）從（cóng）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（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，加工過程中需要對軸向（xiàng）齒厚精度和齒側表麵（miàn）粗糙度進行確定。左右切（qiē）削法粗車完成之後，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（de）確定，可以根據對（duì）刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走（zǒu）刀（dāo）現象的出現。在（zài）精加工主程序定位之後，嚴格按照相關（guān）圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如（rú）果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削（xuē）液可在一定程度上提（tí）高切削加工（gōng）效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進（jìn）行測量，通常情況需要把測量的誤（wù）差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要（yào）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（shēng）速段（duàn）和減速段（duàn）最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段和減速段值的（de）改變。起刀點的X值（zhí）由齒頂圓（yuán）直徑加上（shàng）全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點（diǎn）的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸（cùn）及加工中（zhōng）的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足（zú）了蝸杆的加工條件。

使（shǐ）用正確的加（jiā）工（gōng）方法

直進法，利用直（zhí）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（yán），但是其（qí）缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要（yào）特別注意這方麵的問題。

斜進法，利（lì）用斜進法加工蝸（wō）杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力可以通過減少（shǎo）切削麵積來（lái）降低。這種方法（fǎ）與直進法不同（tóng），發生紮刀的可能性不（bú）高，更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。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（jīng）常出現的情況（kuàng）是，在最（zuì）後一刀直進切削後會產（chǎn）生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工（gōng）蝸杆（gǎn）屬於單刃切削，其背向力並不高（gāo），在加工過程（chéng）中能對紮刀現象進行有效的（de）控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點（diǎn）是（shì）整（zhěng）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（rèn）調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）頂尖裝夾（jiá）工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的（de）齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二次裝（zhuāng）夾後的對刀問題，在加工過程中（zhōng）二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行（háng）劃線定位，並對起刀點的位置進行修改（gǎi）。

合理控製紮刀（dāo）現象的產生

紮刀現象一（yī）般產生在吃刀量不變（biàn）化的（de）狀況下，由於刀具（jù）的背吃刀量（liàng）在切（qiē）削的過（guò）程中增大，所以工件的表（biǎo）麵有（yǒu）刀具的紮入。另外（wài）積屑瘤的產生和（hé）工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮（zhā）刀現（xiàn）象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況（kuàng），可以對切（qiē）削麵（miàn）積進行降低，從（cóng）而降（jiàng）低背向（xiàng）力對紮（zhā）刀現象發生的概率。另（lìng）外積屑瘤也容易導致紮刀現象（xiàng）的產生，因此可以對積屑瘤（liú）的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如（rú）果是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進行操作（zuò）；如果是（shì）精車刀，需要（yào）采（cǎi）用的前角一般較大。在對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的車刀是零度的徑向前角（jiǎo），一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換（huàn）刀時候也容易產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴格控製（zhì）徑向前角的（de）大小，保證誤差在可接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮（zhā）刀（dāo）出現的情況能進行降低，可（kě）以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物（wù）油（yóu）在潤滑（huá）效果方麵表現不明（míng）顯，我們需要對切削液進行合理的（de）選擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑（huá）。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質量的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸（jiàn）向遠離工件的方向移動，這時候（hòu）容易產生讓刀的現象。因（yīn）此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需（xū）要注意，如果在加工（gōng）蝸杆的過程中由於（yú）讓刀而產生徑向振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺（luó）紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速（sù）存在變換，螺紋（wén）螺旋線會（huì）在軸（zhóu）向（xiàng）產生一定的（de）偏動現象，從（cóng）而就（jiù）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（wù）差是一常數，該數值可以（yǐ）在加工過程中測量（liàng）得到。為了避（bì）免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝（zhuāng）需要（yào）在數（shù）控車床上注意車刀的（de）更換問題，要保證兩（liǎng）把車刀（dāo）在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要（yào）對第（dì）二把（bǎ）刀（dāo）輸入第（dì）一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償（cháng）。這種（zhǒng）對刀的方法並不存在試切削程序（xù），但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的（de）範圍內。

結語：綜上所述（shù），利用數（shù）控車床上加工蝸杆（gǎn）在很多（duō）方麵都（dōu）體現了優勢，不僅不（bú）需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進（jìn）行車削大導程蝸杆和螺紋（wén），還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸（wō）杆車刀的習慣（guàn），合理控製了（le）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率。