​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪（lún）的傳動中，蝸杆是（shì）主要的動件（jiàn），現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不（bú）僅得到了提高，而（ér）且加工的精度也得到了保障（zhàng）。在（zài）數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度（dù）以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在（zài）加工（gōng）過程中可能出現的紮刀現（xiàn）象。

 

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

 

設計工藝的內容

 

主要加工內容為右旋軸向直廊（láng）蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退（tuì）尾量。蝸（wō）杆的右側是（shì）起刀（dāo）點的位置，在加工蝸杆過程（chéng）中（zhōng），編程的起點一般（bān）設置在工（gōng）件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀（dāo）具材料一般選擇為高速鋼（gāng）或硬質（zhì）合金；設置蝸杆（gǎn）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，從而使加工的可靠性得到保證；在（zài）裝夾工件的過程中，一般優先（xiān）選擇（zé）一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差需（xū）要控製在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（xū）滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行，另（lìng）外加工蝸杆的過程中還需要其他子（zǐ）程（chéng）序的調用，整個過程的完整性才能（néng）得到保證。一般在粗車（chē）完成（chéng）之後再進（jìn）行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙（cāo）度進行確定。左右切削法粗車完成（chéng）之後，可（kě）以在兩邊（biān）齒側距離刀（dāo）刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對（duì）刀（dāo）的誤差進行一（yī）定（dìng）程度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現（xiàn）。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左（zuǒ）側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，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度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

 

相關參（cān）數的計算

 

變（biàn）換轉速時螺距誤差需（xū）要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要（yào）進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程（chéng）、導程進行計（jì）算。一般情況下，升（shēng）速段和減速段最小（xiǎo）值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算過程中，轉速的改（gǎi）變會引起升（shēng）速段和減速段值的改變。起刀（dāo）點的X值由（yóu）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（yào）對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸向直廊蝸杆部分的（de）幾何尺寸及加工中的參數說明（míng），對齒頂圓直徑（jìng）、倒角等（děng）指標進行了設定（dìng），滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確的加工方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的（de）程（chéng）序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀（dāo）的現象，需要特別注意這方麵（miàn）的問題。

 

斜進法，利用（yòng）斜進法（fǎ）加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可（kě）以通過減（jiǎn）少切削麵積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的（de）粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相結合（hé），如果蝸杆的模數（shù）較大，經常出現的（de）情況是，在最後一刀直（zhí）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（gōng）蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，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（jīng）車的製作，但是其（qí）缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

 

單（dān）刃（rèn）調頭（tóu）切削法，利用單刃調（diào）頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，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，滿（mǎn）足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二（èr）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置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修（xiū）改。

 

合理控製（zhì）紮刀現象的產生

 

紮刀現（xiàn）象一（yī）般（bān）產生在（zài）吃刀（dāo）量（liàng）不變化的狀況下，由於刀具（jù）的背吃刀量在切（qiē）削的過程（chéng）中增大，所以工件的表麵有（yǒu）刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在（zài）一（yī）定程度上影響著紮刀（dāo）現象的出現。以下（xià）主要闡述控製紮刀現象的方法（fǎ）：

 

1、在選（xuǎn）擇加工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低（dī），從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易（yì）導（dǎo）致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果（guǒ）是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進行（háng）操作；如果是精車刀，需要采用的前角一（yī）般較大。在對蝸杆進行（háng）精加（jiā）工時（shí），采用的車刀是零（líng）度的徑向前角，一旦選擇了正值徑（jìng）向前角，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（yīn）此需（xū）要嚴（yán）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（dī），可以推廣使用。

 

4、實（shí）際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯（xiǎn），我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用（yòng）白鉛油或者紅鉛粉和全係（xì）統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗（hào）用油和煤油進行混（hún）合（hé）配製，能起到提高（gāo）工件加工表麵質量的作用。

 

5、在切削過程中如果受到螺旋升角（jiǎo）的影響，一側切削（xuē）刀受力彎（wān）曲，刀刃會（huì）逐漸向遠離工（gōng）件的方向移動，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，能在一定程度（dù）上避免紮刀現象的產（chǎn）生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切（qiē）削刃的（de）工作前（qián）角較小。

 

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

 

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換（huàn），螺紋螺旋線會在軸向產生一定的（de）偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺（luó）距誤差是一常（cháng）數（shù），該數（shù）值可以（yǐ）在加工（gōng）過程中測量得到（dào）。為了（le）避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問（wèn）題

 

工件一（yī）次安裝需（xū）要在數（shù）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刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐標之後（hòu），需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第（dì）一把刀Z值（zhí）的坐標，進行一（yī）定程度的（de）補（bǔ）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（de）誤差在0.05毫米的範圍內。

 

結語（yǔ）：綜上所述，利用數控車（chē）床上加工（gōng）蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技（jì）能，能在數控車（chē）床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精（jīng）準度，從而（ér）徹底改變了傳（chuán）統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），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。