數控車（chē）床上怎麽加工（gōng）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泛。數（shù）控車床（chuáng）應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而（ér）且（qiě）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，需要對加（jiā）工的深（shēn）度以及切削刀的（de）程度進行準確（què）的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸（wō）杆（gǎn）工藝的分析

設計工藝的內（nèi）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（de）過程中（zhōng）不需要（yào）設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在（zài）加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料（liào）一般選擇為（wéi）45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾（jiá）工件（jiàn）的過程（chéng）中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式（shì）進行裝夾；對（duì）於齒根圓直徑的（de）誤差需（xū）要控（kòng）製（zhì）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（tǐ）為0.1mm，必須滿足工（gōng）件的公差（chà）要求。

在設計工藝時，主程（chéng）序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程（chéng）中還需要其他子（zǐ）程序的調用，整個過程的完整性才能（néng）得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加工過程中需要對軸向（xiàng）齒厚（hòu）精度和齒側表（biǎo）麵粗糙度進行確定。左右切削法粗（cū）車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃（rèn）之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據（jù）對（duì）刀的誤差進行一定程度（dù）的調整，避免空走（zǒu）刀現象的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相（xiàng）關圖樣的（de）要求，對蝸杆的左側麵進行加工（gōng）。如（rú）果主程序需要進行二次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗（cū）糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉（zhuǎn）速時螺距誤差需要進行（háng）測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通（tōng）常情況需要（yào）把測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點（diǎn）同樣需要進行計算，主（zhǔ）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，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的（de）兩倍再加上退刀量（liàng）所（suǒ）得。除此之外，還需（xū）要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設（shè）定（dìng），滿足了蝸杆（gǎn）的加工條件（jiàn）。

使用正確的加（jiā）工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這（zhè）種方法比較（jiào）簡單，不需要（yào）複雜的程序語（yǔ）言（yán），但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需（xū）要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方（fāng）法與直進法不同，發生紮刀的可能性（xìng）不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法（fǎ）相結合，如果（guǒ）蝸杆的模數較大（dà），經常出現的情況是，在最後一刀直進切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（yú）單刃（rèn）切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮（zhā）刀現象進行有效（xiào）的控製，能完成蝸杆粗車和精車的（de）製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且（qiě）工作效率不高（gāo）。

單刃調頭切削法，利用單刃調（diào）頭切削法進行加（jiā）工，需要采（cǎi）用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀（dāo）現象的出現，主要利用一（yī）個受力，保證刀的切削刃單（dān）向切削，這樣也能保證（zhèng）蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高（gāo），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（chéng）中二次裝夾的實現，需要根據一轉（zhuǎn）信號起始位置確定，可以通（tōng）過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀（dāo）現（xiàn）象一（yī）般產生在吃刀（dāo）量不變化的狀況下，由於刀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（rù）。另外積（jī）屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在（zài）一定程度上影響著紮（zhā）刀現象的出現。以下主要闡述控製紮（zhā）刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法（fǎ）的時候（hòu）需要結合（hé）機床的剛性情況，可以對切（qiē）削麵積進行降低，從而降（jiàng）低背向力對紮刀現象發生的（de）概率（lǜ）。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積屑瘤的產（chǎn）生（shēng）進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值（zhí）徑（jìng）向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是（shì）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（chà），另外在精車換刀時（shí）候也容易產生對刀的誤差，因（yīn）此需要嚴格控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受的範圍內。

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

4、實際加工過（guò）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（háng）合理的選擇。在粗車（chē）使用（yòng）時，利用白（bái）鉛油或者紅鉛粉和全係（xì）統換耗用（yòng）油的混合劑進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車利用全（quán）係統（tǒng）換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加（jiā）工表（biǎo）麵質量的作用。

5、在切削過程中如果（guǒ）受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生（shēng）讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀（dāo）刃進行蝸杆（gǎn）的加工（gōng），能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還（hái）需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於（yú）讓（ràng）刀（dāo）而產生徑向振（zhèn）紋，其原因可能是切（qiē）削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般（bān）數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距（jù）的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得（dé）到。為了避免亂扣現（xiàn）象，需要通常對起刀點（diǎn）的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換（huàn）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軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對（duì）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（yào）保證該工（gōng）件倒角（jiǎo）的X值是相（xiàng）同的，還需要對第二把刀輸入（rù）第一把刀（dāo）Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但是要（yào）保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加（jiā）工蝸杆在很多方麵都（dōu）體現了優勢，不僅不需要工人（rén）具有（yǒu）過多的操（cāo）作技能，能在數控車床上進行車（chē）削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的（de）精準度，從而徹（chè）底改（gǎi）變了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削（xuē）力進行了一定程度的減小，提（tí）高了蝸杆的（de）質量和生產效率。