數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動（dòng）件，現階段的礦山（shān）機（jī）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後，蝸杆的（de）生產效率不僅得到了提高，而（ér）且（qiě）加工（gōng）的精度也得到了保障（zhàng）。在數控車床上（shàng）加工蝸杆（gǎn）存在一定的（de）難度，需要對加工的深（shēn）度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可（kě）能出現的紮刀現（xiàn）象。

加（jiā）工（gōng）蝸杆工藝的分析

設計（jì）工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸（wō）杆，在對工件進行（háng）編程的過（guò）程中不需要設（shè）置（zhì）退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在（zài）加工蝸（wō）杆過程（chéng）中，編程的起點一般設置在工件右端麵（miàn）。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實（shí）現左（zuǒ）右切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加（jiā）工的可靠（kào）性（xìng）得到（dào）保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一頂或（huò）者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的（de）誤差（chà）需要控製在（zài）0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控（kòng）製在左右趕刀量（liàng）內（nèi），具（jù）體（tǐ）為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從（cóng）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（diào）用，整個過（guò）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（chuáng）轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵（miàn）粗糙度（dù）進行確定。左右切削（xuē）法粗（cū）車（chē）完成之後，可（kě）以在兩邊齒（chǐ）側距離刀刃之間（jiān）看到趕刀刃（rèn）的間隙。精車起刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進行一定程度（dù）的調整（zhěng），避免空走刀現象的（de）出現。在精加工主程序（xù）定位之（zhī）後，嚴格按（àn）照相關圖樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程（chéng）序需要（yào）進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改（gǎi）善齒麵加工質量。

相關參數的（de）計算（suàn）

變（biàn）換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件（jiàn）表麵的劃痕進行（háng）測量，通常（cháng）情（qíng）況需（xū）要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內（nèi）；起刀點同（tóng）樣需要進行計算，主要根（gēn）據升速（sù）段和減速段的距離、轉程、導程進行計（jì）算。一般情況下（xià），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，轉速的改（gǎi）變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒（chǐ）高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起（qǐ）刀點和精車（chē）起刀點的具體位置進行確定。

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的幾何尺寸（cùn）及加工中的參數說明，對（duì）齒頂圓直徑、倒角等指（zhǐ）標進行了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的（de）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（gǎn）屬於三（sān）刃（rèn）切削，這種（zhǒng）方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺（quē）點是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要特（tè）別注意這方麵的問題（tí）。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切（qiē）削，其（qí）切削抗力可以通（tōng）過（guò）減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不（bú）同，發生紮（zhā）刀的可能性（xìng）不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果（guǒ）蝸杆的（de）模數較（jiào）大，經常出（chū）現的情況是（shì），在（zài）最（zuì）後一刀直進切削後會產生紮刀的現（xiàn）象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，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車（chē）的製作（zuò），但是其缺點是整個加工過程（chéng）比較複雜，並且（qiě）工作（zuò）效率（lǜ）不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削（xuē）法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件（jiàn），為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保（bǎo）證刀的切（qiē）削刃單向切削（xuē），這樣也能保證蝸杆所加工出來的（de）齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行（háng）精加工的條件。需要特別注意二次（cì）裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，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）對起刀點的位置進（jìn）行修改。

合理控製（zhì）紮刀現象的產生（shēng）

紮刀現象一般產生在吃刀（dāo）量不變化的狀況下，由於刀（dāo）具的背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所（suǒ）以工件的表（biǎo）麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛（gāng）性（xìng）都在一（yī）定程度上影響著紮刀現象（xiàng）的出現。以下主要闡（chǎn）述控製紮刀現象（xiàng）的方（fāng）法：

1、在選擇加工方（fāng）法的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積（jī）進行降低，從而降低背向（xiàng）力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易導致紮刀現象的產生（shēng），因此可以對（duì）積屑瘤的產生進行控製。

2、需（xū）要準確選擇刀具的幾何角度，如果是（shì）粗（cū）車刀，采（cǎi）用正（zhèng）值徑向前角進行操（cāo）作；如果是精車刀，需（xū）要采用的（de）前角一般較大。在對蝸（wō）杆（gǎn）進行精加工時，采用的車刀是零度的（de）徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成（chéng）牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差（chà），因此需要嚴格控製徑向（xiàng）前角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程（chéng）中，可以利用轉位彈簧刀（dāo）杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中（zhōng）乳（rǔ）化液、礦物油在潤（rùn）滑效果方（fāng）麵表現（xiàn）不明顯，我（wǒ）們需（xū）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（hé）全係統換耗用油的混合（hé）劑進行配（pèi）製，進行冷（lěng）卻潤滑。精（jīng）車利用全係統換耗用油和煤油進行混合（hé）配製，能（néng）起到提高工件加（jiā）工表麵質量的作用。

5、在（zài）切削過程（chéng）中如果受到螺旋升角的影（yǐng）響，一側切削刀受力彎曲（qǔ），刀刃會逐漸向遠離工件的方向（xiàng）移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的（de）刀（dāo）刃進行蝸杆的加（jiā）工，能在一定程度上（shàng）避免紮刀現（xiàn）象的產生。除此之外還（hái）需（xū）要注（zhù）意（yì），如果（guǒ）在加工蝸杆的（de）過程中由於讓刀而產生徑向（xiàng）振紋，其原因（yīn）可能是切（qiē）削刃的工作前角較（jiào）小。

變（biàn）換轉速對切削螺紋螺距誤差的影（yǐng）響

一般數控車床在對螺紋進行加工（gōng）的過程中，如（rú）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（chéng）螺距的誤（wù）差。如果（guǒ）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（zhí）可以（yǐ）在（zài）加工過程中測量得到。為了避（bì）免亂扣現象，需要（yào）通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

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（dāo）方（fāng）法，當（dāng）外（wài）圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對（duì）刀處理，要保證該（gāi）工件倒角的X值是相同的，還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。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但是要保證（zhèng）對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很（hěn）多方麵都體現了優勢，不僅不需要（yào）工人具（jù）有過多的操作技（jì）能，能在數控車床（chuáng）上進行（háng）車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數（shù）控車床的精準度，從而徹底（dǐ）改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切削力（lì）進（jìn）行了一定程度的減（jiǎn）小，提高了蝸杆的質量和生產效率。