數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要的動件，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後，蝸杆的生產效率不（bú）僅得到（dào）了提高（gāo），而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切（qiē）削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮（zhā）刀現象。

加工蝸（wō）杆工藝的分析

設計工（gōng）藝的內（nèi）容

主要加工內（nèi）容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中（zhōng）不需要設置退尾量。蝸杆（gǎn）的右側是起刀點的位置，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（cái）料一（yī）般選擇（zé）為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置（zhì）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，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀（dāo）量內，具體為0.1mm，必須滿足（zú）工件的公差（chà）要求。

在（zài）設計工藝時（shí），主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的（de）調（diào）用（yòng），整個過程的完（wán）整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對（duì）軸向齒厚精度和齒（chǐ）側（cè）表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後（hòu），可以在兩邊（biān）齒側（cè）距（jù）離刀刃之間看到趕刀刃的間（jiān）隙。精車起刀（dāo）點的確（què）定，可以根據（jù）對刀的誤差進行一（yī）定程度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出（chū）現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照（zhào）相（xiàng）關圖樣的要（yào）求，對（duì）蝸杆的左側麵（miàn）進行加工。如果（guǒ）主程序（xù）需（xū）要進（jìn）行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右（yòu）側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度（dù）上（shàng）提高切（qiē）削加（jiā）工效率，改善齒麵（miàn）加工質（zhì）量。

相關參數的計算

變換轉速（sù）時螺距誤差需要（yào）進行測（cè）量，結合工件表麵的（de）劃痕（hén）進行測量，通常情況需要把測（cè）量的誤差控製在0.05mm的範圍（wéi）內；起刀點同樣需要（yào）進行計算，主要（yào）根據升速段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和（hé）減速段最小值（zhí）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（zhí）由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所（suǒ）得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確（què）定（dìng）。

軸向直廊（láng）蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加工中的（de）參數說明（míng），對齒（chǐ）頂圓直徑、倒角（jiǎo）等指標進行了（le）設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進（jìn）法，利用直進（jìn）法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方（fāng）法比較簡單（dān），不需要複雜的程序語言（yán），但是其缺點（diǎn）是在加工過程中容易產生紮刀的現象，需要（yào）特別注意（yì）這方麵的問題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆（gǎn）屬（shǔ）於兩刃切削，其切削抗（kàng）力（lì）可（kě）以（yǐ）通過減少切（qiē）削麵積（jī）來降低。這種方法與直進（jìn）法不同，發生紮刀的可能性不高，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，如果蝸杆的（de）模數較大，經常出現的情況是，在最後（hòu）一刀直進切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，其（qí）背向力（lì）並不高，在（zài）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，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，利用單刃調頭（tóu）切削法進行加（jiā）工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象的出現（xiàn），主要利用一個受力，保證刀的切削刃單（dān）向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側（cè）表麵（miàn）質（zhì）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（zài）加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一（yī）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（duì）起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合理控製紮刀現（xiàn）象的（de）產生

紮（zhā）刀現（xiàn）象一般產生（shēng）在吃刀量不變化的狀況（kuàng）下，由於（yú）刀具的背吃刀（dāo）量在切削的過程中增大，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統（tǒng）的剛（gāng）性都在一定程度上影響著紮（zhā）刀現（xiàn）象的出現。以（yǐ）下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選（xuǎn）擇加工方法的時（shí）候需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力（lì）對紮刀現（xiàn）象（xiàng）發生的概率。另外積屑（xiè）瘤也容易導致紮刀現象（xiàng）的產生，因此可以（yǐ）對積屑瘤的產（chǎn）生進行控製。

2、需要準確選擇（zé）刀具的幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用正值徑（jìng）向前角進行操作；如果是精車（chē）刀，需要采用的（de）前角一般較大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采用的車（chē）刀是零度的徑向前（qián）角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另外在精車換刀時候也（yě）容易產生對刀的誤差，因此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差（chà）在可（kě）接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情（qíng）況能進行降低，可以推（tuī）廣（guǎng）使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表現不（bú）明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗（cū）車使用時（shí），利用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（lěng）卻潤滑。精車利（lì）用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配（pèi）製，能起到提（tí）高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削（xuē）過程中如果受到（dào）螺旋升角的影響，一（yī）側切削刀（dāo）受力彎曲，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（jiā）工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。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生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工（gōng）作（zuò）前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

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

刀具（jù）粗（cū）精車的換刀問題

工件一次安裝需（xū）要在數控車床上注意車刀的更換（huàn）問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的（de）坐標是（shì）相同的。加工時可以使用簡單的對刀（dāo）方（fāng）法，當外（wài）圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理（lǐ），要保證（zhèng）該工件倒角的X值是相同的（de），還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償（cháng）。這種（zhǒng）對刀的方法（fǎ）並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米（mǐ）的範圍內。

結語：綜上所述，利用數（shù）控車床上加工（gōng）蝸杆在很多方麵都體現了優勢（shì），不僅不需要工（gōng）人具有過（guò）多的操作技能（néng），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蝸杆車刀（dāo）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（jiǎn）小，提高了蝸杆的質量和生產效（xiào）率。