​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動（dòng）中，蝸杆是主要的動件，現（xiàn）階段的礦（kuàng）山機械和工程機械中蝸杆的應（yīng）用非常廣泛。數控（kòng）車床應用到實際（jì）生產（chǎn）中後，蝸杆（gǎn）的生（shēng）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定的難度，需（xū）要對加工的深（shēn）度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程（chéng）中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

 

主要加（jiā）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（zhì）在工件右端（duān）麵（miàn）。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般（bān）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（xiàn）左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工（gōng）的可靠性得到保證；在裝夾工（gōng）件的（de）過程中，一般優先選（xuǎn）擇（zé）一夾一頂或（huò）者雙（shuāng）頂夾尖的方式進（jìn）行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右（yòu）趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的（de）公差（chà）要求。

 

在設計工藝時，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，整個過程的完（wán）整性才能得到保證。一般在粗車完（wán）成之後（hòu）再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中（zhōng）需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確（què）定。左右切削法（fǎ）粗車完（wán）成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的（de）間隙。精車起刀點的確定（dìng），可（kě）以根據對刀的誤差進行一定程度（dù）的調整，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（chéng）序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和右側（cè）麵粗糙度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一定（dìng）程度上提高切削（xuē）加（jiā）工效率，改善齒（chǐ）麵加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換轉速時螺距誤差需（xū）要進行測量，結合工件表麵的劃（huá）痕進行測量，通常（cháng）情況需要（yào）把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算（suàn），主要根據（jù）升速段和減（jiǎn）速（sù）段的距（jù）離（lí）、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算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中（zhōng），轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之（zhī）外，還需要對粗車起刀（dāo）點和（hé）精（jīng）車（chē）起刀點的具體位置進行確定。

 

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工（gōng）中的參（cān）數說明，對齒頂圓直徑（jìng）、倒（dǎo）角（jiǎo）等指標進行（háng）了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正（zhèng）確的（de）加工方（fāng）法（fǎ）

 

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三（sān）刃切削，這種方法比較（jiào）簡單，不需要複雜的程序語（yǔ）言，但是其缺點是在加工過程中容易（yì）產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題（tí）。

 

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削（xuē）抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法（fǎ）不同（tóng），發生（shēng）紮刀的可能性不高，更加適應於蝸（wō）杆的粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相結（jié）合，如果蝸杆的模數較大，經常（cháng）出現的情況是，在最後一刀直（zhí）進切削（xuē）後會產生紮刀的現象。

 

左右切削法，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（zhōng）能對紮刀現象進行有效的控製，能完（wán）成（chéng）蝸杆粗（cū）車和（hé）精車的製作，但是（shì）其缺點（diǎn）是整個加工（gōng）過（guò）程比較複（fù）雜，並且工作效率不高（gāo）。

 

單刃調頭（tóu）切削法，利用（yòng）單刃調頭切削法進行加（jiā）工，需要采用（yòng）雙頂尖裝夾工件，為（wéi）了避免紮刀現象的出現，主要（yào）利用一個受力，保證刀的（de）切削刃單向切削，這樣也能（néng）保證蝸杆所加（jiā）工出來的齒側表麵質量較高，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（yào）根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可以通過在卡（kǎ）盤上進行劃（huá）線定位，並對起刀點（diǎn）的位（wèi）置進行修改（gǎi）。

 

合理控製紮刀現象的產生（shēng）

 

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀（zhuàng）況下，由於刀具的背吃（chī）刀量（liàng）在切（qiē）削的過程（chéng）中增大，所（suǒ）以工件的（de）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上（shàng）影響著紮刀現象的出現。以下主要（yào）闡述控製紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床（chuáng）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現象發生的概率。另外積屑瘤（liú）也（yě）容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產（chǎn）生進行（háng）控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度（dù），如果（guǒ）是（shì）粗車刀（dāo），采用正值徑向前角進行操作；如果是精（jīng）車刀，需（xū）要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴（yán）格控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的（de）範圍內。

 

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

 

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（xū）要（yào）對切削液進行（háng）合理的（de）選擇。在粗車使（shǐ）用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛（qiān）粉和全係統換耗用油的混合劑進行配（pèi）製（zhì），進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行（háng）混合配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量的作（zuò）用。

 

5、在（zài）切削過程中如果受到螺旋升（shēng）角的（de）影響，一側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件（jiàn）的方（fāng）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（de）刀刃進行蝸杆的加工，能在（zài）一定（dìng）程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加工蝸杆的過程（chéng）中由於讓刀而產（chǎn）生徑向振紋，其原（yuán）因可能（néng）是切削刃的工作前角較小。

 

變（biàn）換轉（zhuǎn）速對切削螺紋螺（luó）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（zài）變換（huàn），螺紋螺旋線會在軸向產生一（yī）定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤（wù）差。如果轉速（sù）的變化在兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中（zhōng）測量得到。為（wéi）了避免（miǎn）亂扣現（xiàn）象，需要通（tōng）常對起刀點的位置進（jìn）行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀（dāo）問題

 

工件一次安裝需要（yào）在數控（kòng）車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在（zài）同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相（xiàng）同的。加（jiā）工（gōng）時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後（hòu），需要進行對刀處理，要保證該工件（jiàn）倒（dǎo）角的X值是相同的，還（hái）需要對（duì）第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的（de）補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證（zhèng）對刀的誤差（chà）在0.05毫米的（de）範圍內。

 

結語：綜上所述，利（lì）用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體（tǐ）現了優勢，不僅不需要工人（rén）具有（yǒu）過多的操（cāo）作（zuò）技能，能在數控車床上進行車（chē）削大導程蝸杆和螺（luó）紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了刀尖角，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率。