數控（kòng）車床上怎麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動中，蝸（wō）杆是主要的動件，現階段的（de）礦山機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控（kòng）車床應（yīng）用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也（yě）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刀現象。

加工蝸杆工（gōng）藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過（guò）程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工（gōng）件右端麵。工件材料一般選擇（zé）為45鋼（gāng）；刀（dāo）具材（cái）料一般選擇為高（gāo）速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右（yòu）切削法，以應對背吃刀量較（jiào）大的情況，從而使加工的可靠性得到保證（zhèng）；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤（wù）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（jù）體（tǐ）為0.1mm，必須滿足（zú）工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需（xū）要從起（qǐ）刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需（xū）要其他子程（chéng）序的調用，整個過（guò）程（chéng）的完整性才能得到保證。一般在粗車（chē）完成之後（hòu）再進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間（jiān）看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根（gēn）據對刀（dāo）的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主（zhǔ）程序定位之後（hòu），嚴格按照相關圖樣的要求（qiú），對蝸杆的左側麵（miàn）進行（háng）加工。如果主程序（xù）需要（yào）進（jìn）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（liàng）。

相關參數的計算

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行（háng）測量，結合（hé）工（gōng）件表（biǎo）麵的劃痕進行測量（liàng），通常情況需要把測（cè）量的誤差（chà）控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根（gēn）據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段（duàn）和減速（sù）段最小（xiǎo）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（zhí）的改變。起刀點的X值由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（jīng）車起刀點的具體位置進行（háng）確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾（jǐ）何尺（chǐ）寸及加工中的參數說明，對（duì）齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使（shǐ）用正確的加工方法

直進法（fǎ），利用直進法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺（quē）點是在（zài）加工過程（chéng）中容易產生紮刀的現（xiàn）象（xiàng），需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力可（kě）以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直（zhí）進法和斜（xié）進法相結（jié）合，如果蝸杆的模數較大，經常出（chū）現的情況是，在最後一刀（dāo）直進切削後會產（chǎn）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，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效（xiào）的控製，能完成蝸杆粗（cū）車（chē）和精車（chē）的製作，但是（shì）其缺點是（shì）整個加工過程比較複雜，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，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利（lì）用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆（gǎn）所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸（wō）杆進行精加工的條件。需要（yào）特別注意二次裝（zhuāng）夾後的對刀（dāo）問題，在加工（gōng）過程中二次裝（zhuāng）夾的實現，需要根據一轉信號起（qǐ）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（zhì）進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀（dāo）現象一般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入。另（lìng）外積屑瘤的產（chǎn）生和工（gōng）藝係統的剛性都（dōu）在一定程度上影響（xiǎng）著紮刀現象的出現。以下主（zhǔ）要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選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，從而降低背向（xiàng）力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤（liú）也容易導致（zhì）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（zé）刀具的幾何角（jiǎo）度，如（rú）果是（shì）粗車刀（dāo），采用正值徑向前角進行操作（zuò）；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（gōng）時，采（cǎi）用的車刀是（shì）零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前（qián）角，會造成牙型誤差（chà），另外（wài）在精車換刀時候也容易產生（shēng）對刀的誤差，因此需要嚴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（chéng）中，可以（yǐ）利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能（néng）進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物（wù）油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行合（hé）理的選擇。在粗車使用時，利用白（bái）鉛（qiān）油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工（gōng）件加（jiā）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，一側切削刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸向遠離工件的方向（xiàng）移動，這時（shí）候容易產生（shēng）讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆的加工，能在（zài）一定程度上避免紮刀現象的產生。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（kě）能是切削刃的工作前角（jiǎo）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，螺紋螺旋線會在軸向產生（shēng）一定的偏（piān）動現象，從而就會（huì）形成螺距的誤差（chà）。如果轉速的（de）變化在兩級轉（zhuǎn）速（sù）範圍內，則螺距誤差（chà）是一常數，該數值（zhí）可以在加工過程中測量得到。為了避免亂（luàn）扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車（chē）的換刀問題

工件（jiàn）一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換（huàn）問（wèn）題，要保證兩把車刀在同一位置（zhì）上（shàng），並在X軸和Z軸上的坐標是相同（tóng）的。加工時（shí）可以（yǐ）使（shǐ）用簡單的對（duì）刀方法，當外圓獲（huò）得（dé）X軸相對坐標（biāo）之後，需要進行對刀處理，要保證該工件（jiàn）倒角的X值是相同的（de），還需要對第二把刀輸（shū）入第一把刀（dāo）Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試（shì）切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述（shù），利用數（shù）控車床上加工蝸（wō）杆在很多方麵（miàn）都體現了優勢，不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（chē）床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸（wō）杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了刀（dāo）尖角（jiǎo），對切削力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。