​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要（yào）的動件，現階段（duàn）的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中（zhōng）後，蝸杆的生產效率不僅得到了提（tí）高，而且加工的精度也得（dé）到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的（de）深度以及切削（xuē）刀的程度進行準確的掌握（wò），避免在加工過程（chéng）中可能出現的紮刀現象。

 

加（jiā）工蝸杆工藝的（de）分析

 

設計工藝（yì）的內容

 

主要加（jiā）工內容為（wéi）右（yòu）旋軸（zhóu）向直廊蝸杆，在對工件進行編程（chéng）的過程中不（bú）需要設置退尾量。蝸杆的右側是（shì）起刀點的位置，在加工蝸杆過（guò）程中，編程的起點（diǎn）一般設（shè）置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般選擇（zé）為（wéi）高速鋼或（huò）硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削法，以應對（duì）背吃（chī）刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝（zhuāng）夾；對於齒根（gēn）圓直徑的（de）誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需（xū）要控製在左右趕刀量內，具體（tǐ）為0.1mm，必須滿足工件的公差要（yào）求。

 

在設計工藝時，主程序需要從（cóng）起（qǐ）刀點位置進行，另外（wài）加工蝸杆的（de）過程中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的（de）完整（zhěng）性才能（néng）得到保（bǎo）證。一般在粗車完成之後再（zài）進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加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。左右切削法粗（cū）車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到（dào）趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的（de）誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工（gōng）主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進（jìn）行二次定位，要保證蝸（wō）杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一定程（chéng）度上提高切削加（jiā）工效率，改（gǎi）善（shàn）齒麵加工質量（liàng）。

 

相關參數的計算

 

變換轉（zhuǎn）速（sù）時螺距誤差需要進行測量，結合工件（jiàn）表麵的劃痕進行測量，通（tōng）常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一（yī）般情況下（xià），升速段和減速段最小值的計（jì）算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉（zhuǎn）速的改變會引起升速段和（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓（yuán）直徑加上全（quán）齒（chǐ）高的（de）兩倍再加上退刀量所得（dé）。除此之外，還需要對粗車起刀點和精（jīng）車起刀點的（de）具體位置進行（háng）確定。

 

軸向直廊蝸杆部分的幾（jǐ）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定，滿足了（le）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，不需要複雜的程（chéng）序語言，但是其缺點（diǎn）是（shì）在（zài）加工過程中容易產生紮（zhā）刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

 

斜進法（fǎ），利用（yòng）斜進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（miàn）積來降低（dī）。這種方法（fǎ）與直進法不同，發生紮刀的（de）可能性不高，更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。G76指令功（gōng）能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後（hòu）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（xuē），其背向力並不高，在加工過程（chéng）中能（néng）對紮（zhā）刀現象進行有效的控製，能完成（chéng）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，並且工作效率不高。

 

單刃調（diào）頭切削法，利用單刃（rèn）調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要（yào）利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表（biǎo）麵質量（liàng）較高，滿足了（le）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，在加工過程中二次裝夾的實現，需要（yào）根據一轉信號（hào）起始位置確定，可以通過（guò）在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改（gǎi）。

 

合理控製紮刀現象的產（chǎn）生

 

紮刀現象一般（bān）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中增大，所以工件的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的（de）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（xiàng）的（de）出現。以下主要闡述控製紮刀現象的（de）方法：

 

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床（chuáng）的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低（dī）背向力對（duì）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，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

 

2、需要（yào）準確選擇刀具的幾何角度，如（rú）果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般（bān）較大。在對蝸杆進行精加工時（shí），采用的（de）車刀是（shì）零度的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值徑向前角，會造成牙型（xíng）誤差，另外（wài）在精車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受（shòu）的（de）範（fàn）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（qíng）況（kuàng）能進（jìn）行降（jiàng）低，可（kě）以推廣（guǎng）使用。

 

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦物油在（zài）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，利用白鉛（qiān）油或者（zhě）紅鉛粉和全係統換（huàn）耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗（hào）用油和煤油進行混（hún）合配製，能起到提高工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

 

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能（néng）在一定程（chéng）度上避免紮刀現象的（de）產生。除此之外還需要（yào）注意，如果在加（jiā）工蝸杆的過程中由於（yú）讓刀而產生徑向振紋，其原因可（kě）能（néng）是切削刃的工作（zuò）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（huì）在軸向產生一定的偏動現象（xiàng），從而就會形（xíng）成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內（nèi），則螺距（jù）誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測（cè）量得到。為了避（bì）免（miǎn）亂扣現象，需要通常對起刀（dāo）點的位置（zhì）進行修改[3]。

 

刀具粗精車（chē）的換刀問題

 

工件一次安（ān）裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要（yào）保（bǎo）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（kě）以使用簡單的對刀方法，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（jiǎo）的X值是相同的（de），還需要對第二把（bǎ）刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補（bǔ）償。這種對刀的方法並不存在試切削程（chéng）序，但是要保證對刀（dāo）的誤（wù）差在（zài）0.05毫米的範圍內（nèi）。

 

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不（bú）僅不需要工人具有過多的操作技能，能在數控（kòng）車床上進行車削大（dà）導程蝸杆（gǎn）和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度（dù）的減小，提（tí）高了蝸杆（gǎn）的質量和生產效（xiào）率。