數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山（shān）機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後（hòu），蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工（gōng）的精度也得到了保障。在數控（kòng）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削刀的程度（dù）進（jìn）行準確的掌握，避免在（zài）加工過（guò）程中可能出現的紮（zhā）刀現象。

加（jiā）工（gōng）蝸杆（gǎn）工藝的分（fèn）析

設（shè）計工藝的內容

主要加工（gōng）內容為右旋軸向直廊蝸（wō）杆，在對工件進行編程的過（guò）程中不需要（yào）設置退（tuì）尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置（zhì），在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設（shè）置在工件（jiàn）右端麵。工件（jiàn）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命令實現（xiàn）左右切削法，以應對背吃（chī）刀量較大的（de）情況，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在（zài）裝夾（jiá）工件的過程中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方（fāng）式進（jìn）行裝夾；對於齒根（gēn）圓直（zhí）徑的（de）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量內，具體為0.1mm，必須滿足工件（jiàn）的公差要求。

在設計工藝時，主程序需（xū）要從起刀點位置（zhì）進行，另外加工蝸（wō）杆的過程中還需要其他子程（chéng）序（xù）的調用，整個過程的完整性（xìng）才能得到保證。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（gōng）過程中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度（dù）進行確定。左右切（qiē）削法（fǎ）粗車完成之（zhī）後，可以在兩邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙（xì）。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（de）調（diào）整，避免空走刀現象的出現（xiàn）。在精加工主程序（xù）定位之後，嚴格按照（zhào）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。另外，添加切削液（yè）可在一定（dìng）程（chéng）度上提高切削加工效率，改（gǎi）善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速（sù）時螺距誤（wù）差需要進行測量（liàng），結合工件表麵的劃痕進行測量，通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（jìn）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。一般情況下，升（shēng）速段和減速段最小值的計算公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過（guò）程中，轉速的改變會（huì）引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直（zhí）徑（jìng）加上全齒高（gāo）的兩倍再加上退刀量所得。除此之（zhī）外，還（hái）需要對粗車起刀點和精（jīng）車起刀點的具體位置進行確定（dìng）。

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂（dǐng）圓直徑、倒角等（děng）指標進行（háng）了設定，滿足了蝸杆的（de）加工條件。

使用正確（què）的加工方法

直進法，利用直（zhí）進法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切（qiē）削（xuē），這種方法比較簡單，不（bú）需要複雜的程序（xù）語言，但是其缺點是在加工過程中容（róng）易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜進法加（jiā）工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀（dāo）的可能性不高，更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。G76指令（lìng）功能是（shì）將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的（de）模數較大，經常（cháng）出現的情（qíng）況是，在最後（hòu）一刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切（qiē）削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力（lì）並不高，在加工過（guò）程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精車的製作，但是其缺點是整（zhěng）個（gè）加工過程（chéng）比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）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，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出（chū）來的齒側表麵質量較高，滿足（zú）了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二（èr）次裝夾後的對刀問題（tí），在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據（jù）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）對起刀點的位置進行修改（gǎi）。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一（yī）般產（chǎn）生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃（chī）刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以工件（jiàn）的（de）表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都（dōu）在一（yī）定程度上影響著（zhe）紮刀現象的出現。以（yǐ）下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工（gōng）方法的時（shí）候需要結合機床的剛性情況（kuàng），可以對切（qiē）削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀（dāo）現象的產生，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，如果（guǒ）是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的（de）車刀是（shì）零度的徑向前角，一旦選（xuǎn）擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候（hòu）也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前（qián）角的大小，保證誤差在可（kě）接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程中，可（kě）以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況（kuàng）能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳（rǔ）化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係（xì）統換耗用油（yóu）的混合（hé）劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統（tǒng）換耗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、在切削過程中如果受到（dào）螺旋升角的影響，一側切削刀受（shòu）力彎曲，刀刃會逐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（ràng）刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的（de）產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中（zhōng）由於讓刀而產生徑向（xiàng）振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前角較小。

變換（huàn）轉速對切削螺紋（wén）螺距誤差（chà）的影響

一般數控車床（chuáng）在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變（biàn）換，螺紋螺旋線（xiàn）會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會（huì）形成（chéng）螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍（wéi）內，則螺距誤差（chà）是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要在數控車床上注（zhù）意車刀的更換（huàn）問題，要保證兩把車刀在同一（yī）位（wèi）置上，並在X軸（zhóu）和Z軸上的坐標是相同的（de）。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理（lǐ），要保證該工件倒角的X值是相同的，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（de）補償。這種對刀的方（fāng）法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在（zài）0.05毫（háo）米的範圍內。

結（jié）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（chuán）統蝸杆車刀的習慣，合理控（kòng）製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸（wō）杆的質量和生產效率。