​數控車床上怎麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件（jiàn），現階段的礦山機（jī）械和工程機械中蝸杆的應用非（fēi）常廣泛。數控車床應用到實際生（shēng）產中後，蝸杆（gǎn）的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且（qiě）加（jiā）工（gōng）的精（jīng）度也得到了保障（zhàng）。在數控車床上加工蝸杆存在（zài）一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握（wò），避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的（de）分析

設計工藝的內容

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（bú）需要設置退尾量。蝸杆的（de）右側是起刀點的位（wèi）置，在加工蝸杆過程（chéng）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（yìng）質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實（shí）現（xiàn）左右切削法（fǎ），以應對背吃（chī）刀量較（jiào）大（dà）的（de）情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝（zhuāng）夾工件的過（guò）程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝（zhuāng）夾；對於齒根圓直徑的誤差需要（yào）控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿（mǎn）足工件的公差（chà）要求。

在設計工藝時，主（zhǔ）程序（xù）需（xū）要從起刀點位置進行，另外加（jiā）工蝸杆的（de）過程中還需要其他子程序的（de）調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再（zài）進行精車，車床轉速選為10 RPM，加（jiā）工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙（cāo）度進行確定（dìng）。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間（jiān）隙（xì）。精車起刀點的（de）確定，可以根據對刀的誤差進行一定（dìng）程度的調整，避免空走刀現象的出現（xiàn）。在精加工主程序（xù）定位之後，嚴格按照相（xiàng）關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵（miàn）進行加工。如果主（zhǔ）程序需要進行二次定位，要（yào）保（bǎo）證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液（yè）可在一定程度上提高切削加工（gōng）效率，改善齒（chǐ）麵加（jiā）工質量。

相關參（cān）數的計算

變換轉速時（shí）螺距誤差需（xū）要（yào）進行測量，結合工（gōng）件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要（yào）把測量的誤差（chà）控（kòng）製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行（háng）計算，主要根據升速段和減速段的距（jù）離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值（zhí）的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中（zhōng），轉（zhuǎn）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（yóu）齒頂圓直徑加上（shàng）全齒高的兩倍（bèi）再加上退刀量所得（dé）。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的（de）具體位置進行確定。

軸向直廊蝸（wō）杆（gǎn）部分的幾何尺寸及加工中的參（cān）數（shù）說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足（zú）了蝸（wō）杆的加工條件。

使用正確（què）的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆（gǎn）屬（shǔ）於三（sān）刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀（dāo）的現（xiàn）象，需要特別注意這（zhè）方（fāng）麵的問題。

斜進法，利用（yòng）斜進法加工蝸杆（gǎn）屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵（miàn）積來（lái）降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和（hé）斜進法相結合，如（rú）果蝸杆的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後一刀直進切（qiē）削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（bèi）向力並不高，在加工過程中（zhōng）能對紮刀現象（xiàng）進（jìn）行（háng）有效的（de）控製，能完成蝸杆（gǎn）粗車和精車（chē）的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜（zá），並且工作效率不（bú）高。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭（tóu）切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保（bǎo）證刀的（de）切（qiē）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（wō）杆（gǎn）進行精加工的條（tiáo）件（jiàn）。需要特別注意二次裝夾後的對（duì）刀問題，在加工過程中二（èr）次（cì）裝夾的實現，需要根據一轉信（xìn）號起始位置確（què）定，可以通過在卡盤（pán）上進行劃線定位（wèi），並對起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產（chǎn）生

紮刀現象一般產生在（zài）吃刀量不變化的狀況下，由於刀（dāo）具的背吃刀量在切削的過程中（zhōng）增大，所以工件的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一（yī）定程度上影響著紮刀現象的出現（xiàn）。以下主（zhǔ）要闡述控（kòng）製紮（zhā）刀現象的方法：

1、在選（xuǎn）擇加工方法的時候（hòu）需（xū）要結合機床的剛性（xìng）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。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的（de）產生，因此可以對積屑瘤（liú）的產生進行控（kòng）製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果（guǒ）是精（jīng）車刀，需要采用的（de）前角一般（bān）較大。在對蝸杆進行（háng）精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在（zài）精車換刀時候也（yě）容易產生對刀的（de）誤差，因此需要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，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用（yòng）。

4、實際（jì）加工過（guò）程中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）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油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係（xì）統換耗用油和煤（méi）油（yóu）進行混合配製，能起到（dào）提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程（chéng）中如果受（shòu）到螺旋升（shēng）角（jiǎo）的影響，一側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這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，能在一定程（chéng）度上避免紮刀現象的產生（shēng）。除此之外還需要注意，如果在加工（gōng）蝸（wō）杆的過程中（zhōng）由於讓刀而產生徑（jìng）向振紋（wén），其原因可能是切削刃的工（gōng）作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數（shù）控車床（chuáng）在對螺紋進（jìn）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（dìng）的（de）偏動現象（xiàng），從而就會形成螺距的誤差。如果轉（zhuǎn）速的變化在（zài）兩級轉速範（fàn）圍內，則螺距（jù）誤差是一常數，該數值可以在加工過（guò）程中測量得（dé）到。為（wéi）了避免亂扣（kòu）現（xiàn）象，需要通（tōng）常對起刀點的位置進行（háng）修改[3]。

刀具粗精車（chē）的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸（zhóu）上的坐（zuò）標是（shì）相同的。加工時可以使用（yòng）簡單的對刀方法，當外圓（yuán）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（de）X值是相同的，還需要對第二把刀輸（shū）入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試（shì）切削程序，但是（shì）要保證（zhèng）對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多（duō）方（fāng）麵都體現了優勢，不僅（jǐn）不需要（yào）工人具有過多的（de）操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋（wén），還能（néng）保（bǎo）證數控車床的精準度，從而（ér）徹底改變了傳統蝸杆車刀的（de）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（gāo）了蝸杆的質量和生（shēng）產效率。