數控車床上怎麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動（dòng）中，蝸（wō）杆是主要的動件，現階段的礦山（shān）機械和工程機械中蝸杆（gǎn）的應用非（fēi）常廣（guǎng）泛。數控車（chē）床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅（jǐn）得到了提高，而且加（jiā）工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要對加工（gōng）的深（shēn）度以及切削（xuē）刀的（de）程度進行準（zhǔn）確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計（jì）工藝的內容

主要加工內容為右（yòu）旋軸向（xiàng）直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程中不（bú）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（chéng）中（zhōng），編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材（cái）料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或（huò）硬質合金（jīn）；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削法，以應（yīng）對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可（kě）靠性（xìng）得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一（yī）夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝夾；對於齒（chǐ）根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（xū）要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求（qiú）。

在設計（jì）工藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程（chéng）中需要對軸向（xiàng）齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切（qiē）削法粗（cū）車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間（jiān）看到趕刀刃的間隙。精車起（qǐ）刀點的確定（dìng），可以根據對刀的誤差進行一定程度的（de）調整，避免空走（zǒu）刀現象的出現。在精加工（gōng）主程序定（dìng）位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序（xù）需要進行（háng）二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程（chéng）度（dù）上提高切削加工效率，改善齒麵加工（gōng）質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行測量，結合工件表麵（miàn）的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在（zài）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（xià），升速段和減速段最（zuì）小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算過程中，轉速（sù）的改（gǎi）變會引起升速段和減速（sù）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。除此之外，還需要對粗車起刀（dāo）點和精車起（qǐ）刀點的具體位置（zhì）進行確（què）定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數（shù）說明，對齒頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進行了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條（tiáo）件。

使用正確的（de）加工方法

直進（jìn）法，利用直進法加工（gōng）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（shì）其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需要特（tè）別注意這方麵的問題（tí）。

斜進法（fǎ），利用斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力可以通過（guò）減少切削（xuē）麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更（gèng）加適應（yīng）於（yú）蝸杆的粗（cū）車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆（gǎn）的模數較大，經常出現（xiàn）的情（qíng）況是，在最後一刀直進切（qiē）削後（hòu）會（huì）產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力（lì）並不（bú）高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜（zá），並且工（gōng）作效率不高。

單刃（rèn）調頭切削（xuē）法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一（yī）個受力（lì），保證刀的（de）切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加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（guò）程中二次裝夾的（de）實現，需要（yào）根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並對起刀（dāo）點的（de）位置（zhì）進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程（chéng）中增大（dà），所以工（gōng）件的表麵有刀具的紮入。另外積屑（xiè）瘤的產生和工藝係統的（de）剛性（xìng）都在一定程度上影響著紮刀現象（xiàng）的出（chū）現。以下主要闡述控製紮刀（dāo）現象的方法（fǎ）：

1、在選擇加工方（fāng）法的時候需要結合機床的剛性（xìng）情況（kuàng），可（kě）以對切削麵（miàn）積進行降低，從而降低（dī）背（bèi）向（xiàng）力對紮刀（dāo）現象發生的概率。另外積屑瘤也（yě）容易導致紮刀（dāo）現象的產生，因此可以對積屑（xiè）瘤的產生（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，采用正值徑向前（qián）角進行操作；如（rú）果是（shì）精車刀，需（xū）要（yào）采用的前角一般（bān）較大。在對蝸杆進行（háng）精加工時（shí），采用（yòng）的車刀是零（líng）度的（de）徑向（xiàng）前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前（qián）角的大小（xiǎo），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（duì）紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳（rǔ）化液、礦物（wù）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（bái）鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合（hé）劑進行配製，進行（háng）冷卻（què）潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合（hé）配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在（zài）切削過程中如果受到螺旋升（shēng）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（chǎn）生讓（ràng）刀的現（xiàn）象。因此，可以選擇讓（ràng）刀一側的刀刃（rèn）進行蝸杆的加工，能在一（yī）定程度上（shàng）避免紮刀現（xiàn）象的產（chǎn）生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加工蝸杆的（de）過程中由於讓刀而產（chǎn）生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角（jiǎo）較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的（de）影響

一般數控車床在對螺紋進（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的偏動現象（xiàng），從而就會形成螺距的誤差。如果（guǒ）轉速的變化（huà）在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數（shù），該數值可以在加工過程中測量得到。為（wéi）了避免亂扣現（xiàn）象，需要通常（cháng）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（cì）安裝需要在數控車床上注意車刀（dāo）的更換（huàn）問題，要保證兩把車刀在同一位（wèi）置（zhì）上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐標是相同的（de）。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，要保證該工件倒（dǎo）角的X值（zhí）是（shì）相同的，還（hái）需要對第二（èr）把刀輸入第一（yī）把刀（dāo）Z值的坐標，進（jìn）行一（yī）定程度（dù）的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在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體現（xiàn）了優勢，不僅不（bú）需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進（jìn）行了一定程度的減小，提（tí）高了蝸杆的質（zhì）量和生產效率。