數控車床上怎麽加工蝸杆（gǎn）？

在蝸輪的傳動中，蝸杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用（yòng）非（fēi）常（cháng）廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障（zhàng）。在數控車床上加（jiā）工蝸（wō）杆存在一定的難度，需要（yào）對加（jiā）工的深度以及（jí）切削刀的程度進（jìn）行準確的掌握，避免在加（jiā）工過程（chéng）中可能（néng）出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程（chéng）中不需要設置（zhì）退尾量。蝸杆的右側（cè）是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編（biān）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（liào）一般選擇為高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為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（cóng）而使加工的可靠性得到保證（zhèng）；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式（shì）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（zhóu）換刀的誤差需要（yào）控製在左右趕刀量（liàng）內，具體為0.1mm，必須滿（mǎn）足工件（jiàn）的公差要求。

在設計工藝時，主（zhǔ）程序需要（yào）從起刀點位置進行（háng），另外加工（gōng）蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程（chéng）的完整性才能得到保證（zhèng）。一般在粗車完成之後再進行精車，車床（chuáng）轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要（yào）對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度進行確定（dìng）。左右切削法粗車完成之後，可以在（zài）兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可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（zài）精加工主程序（xù）定位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣（yàng）的要求，對（duì）蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行（háng）二次定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的（de）要求（qiú）。另外，添加（jiā）切削液（yè）可在一定程度上提高切削加工（gōng）效率，改善齒麵加工質（zhì）量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情（qíng）況需要把測（cè）量的（de）誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要（yào）根據升速（sù）段和減速（sù）段（duàn）的距離、轉程、導程進行計算。一般情（qíng）況下，升速段和減速段（duàn）最小值的計算公式為：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改變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓直徑加上全齒高（gāo）的（de）兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要（yào）對粗（cū）車起刀點和（hé）精車起（qǐ）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）中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條（tiáo）件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直（zhí）進法加工蝸杆屬（shǔ）於三刃切削，這種方法比較簡單，不需（xū）要複雜（zá）的程序語言，但是其缺（quē）點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進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（lái）降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生紮刀的可能性不高，更（gèng）加適應於蝸杆（gǎn）的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進（jìn）法相結合，如果蝸杆的（de）模數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生（shēng）紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加（jiā）工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，其背向力（lì）並不高，在（zài）加工過程（chéng）中能對紮刀現（xiàn）象（xiàng）進行（háng）有效的控製，能完成蝸（wō）杆粗車和精車的（de）製作，但是其（qí）缺點是整個加工過（guò）程比（bǐ）較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭（tóu）切削法，利用單刃調頭切（qiē）削法進行加（jiā）工，需要采用雙頂尖裝夾工（gōng）件，為了避免紮（zhā）刀現象的出（chū）現，主要利用一個受力，保（bǎo）證刀的切削刃單向切削，這樣也（yě）能保證蝸杆所加工出來（lái）的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行（háng）精加工的條件。需（xū）要特別注意二次裝（zhuāng）夾後的對刀問題，在加工過程中二（èr）次裝（zhuāng）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劃線定位，並（bìng）對（duì）起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理控製紮刀（dāo）現象的產生

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

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以對切（qiē）削（xuē）麵積進行降低，從而降低背向力（lì）對（duì）紮刀現象發生（shēng）的概率。另外積屑瘤也容易導（dǎo）致紮刀現象的產（chǎn）生，因此可以對積屑瘤的產生（shēng）進行控製。

2、需要準確選擇刀（dāo）具的幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行（háng）操作；如果是精車刀（dāo），需（xū）要采用的前（qián）角一般較大（dà）。在對蝸杆進行精（jīng）加（jiā）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，另外在精車換刀時候也容易（yì）產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴格（gé）控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內（nèi）。

3、在使用粗車的過程中，可（kě）以（yǐ）利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀（dāo）出現（xiàn）的情況能（néng）進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現（xiàn）不明顯（xiǎn），我們需要對切削液（yè）進行合（hé）理的選（xuǎn）擇。在粗車使用時，利用（yòng）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（jīng）車利用全係統換耗（hào）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（qiē）削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離工件的（de）方向移動，這時候容易產生讓刀的現（xiàn）象。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工（gōng），能在一定程度上（shàng）避免紮刀現象的產生。除（chú）此之外還（hái）需（xū）要注（zhù）意，如果在（zài）加工蝸杆的過程中由於讓刀而產（chǎn）生徑（jìng）向振紋，其原因可能（néng）是切削刃的工作前（qián）角較小。

變（biàn）換（huàn）轉速（sù）對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車（chē）床在對螺紋進（jìn）行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋（wén）螺旋線會在軸向產（chǎn）生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差（chà）。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（shù），該數值可以在（zài）加工過程中測量得到。為了避免亂扣現（xiàn）象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具（jù）粗精（jīng）車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上（shàng）注意車刀的更換問題，要（yào）保證兩把車刀在同一位置上（shàng），並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方法（fǎ），當外圓獲（huò）得X軸相對坐標之後，需要進行對（duì）刀處理，要保（bǎo）證該工件（jiàn）倒角的X值是相同的，還（hái）需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這（zhè）種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但（dàn）是要保證對刀的誤差在（zài）0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用（yòng）數控車（chē）床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不（bú）需要工（gōng）人具（jù）有過多的操作技能，能在數控車（chē）床上進行車削大導程蝸杆和螺紋（wén），還能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀（dāo）的習（xí）慣，合理（lǐ）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。