數控車床上怎麽加工蝸杆？

在（zài）蝸輪的傳動（dòng）中，蝸（wō）杆是（shì）主要的動件，現階段（duàn）的礦山機械（xiè）和工程（chéng）機械中蝸杆的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應用到實際生產（chǎn）中（zhōng）後，蝸（wō）杆的生產效率不僅得到了提高，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，需要對加工的深度以及切削（xuē）刀（dāo）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（gōng）蝸杆工藝的分析

設（shè）計（jì）工藝的（de）內容

主要加工內（nèi）容為右旋軸（zhóu）向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退（tuì）尾量。蝸杆的（de）右側是（shì）起刀（dāo）點的位（wèi）置（zhì），在（zài）加工蝸（wō）杆過程（chéng）中，編程的起點一般設置（zhì）在工（gōng）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（zhì）蝸（wō）杆（gǎn）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（dǐng）或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於（yú）齒根圓直徑（jìng）的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸（zhóu）換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，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調（diào）用（yòng），整個過程的完整性才能得到保證。一（yī）般在粗車（chē）完成之後（hòu）再進行精（jīng）車（chē），車床轉速選為（wéi）10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸向齒厚精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看到趕刀刃的間隙。精車（chē）起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走（zǒu）刀（dāo）現象的出現。在精（jīng）加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要（yào）求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序（xù）需要進行二（èr）次（cì）定位，要保證蝸杆（gǎn）齒厚度和右（yòu）側麵粗糙度的要求。另（lìng）外，添加切削液可在一定程度上（shàng）提高切削加工效率（lǜ），改善齒麵（miàn）加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要（yào）進行測量，結合工件表麵的劃痕進行（háng）測（cè）量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內（nèi）；起刀點同樣需要進行（háng）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，升速段和減速段（duàn）最小值的計算公式為：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減速段值的（de）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（liàng）所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置（zhì）進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分的幾（jǐ）何尺（chǐ）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（dìng），滿足了蝸杆的加工條件。

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，不需要複雜的程序（xù）語言（yán），但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的現（xiàn）象，需要特（tè）別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進（jìn）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積來降低（dī）。這種方法與直（zhí）進法不同，發生紮刀的（de）可能性不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進（jìn）法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現（xiàn）的情況是，在最後（hòu）一刀（dāo）直進切削後會產生（shēng）紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削（xuē），其背向力並不高，在加工過程中（zhōng）能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和（hé）精（jīng）車的製（zhì）作，但是（shì）其缺（quē）點（diǎn）是整個加（jiā）工過程（chéng）比較（jiào）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（háng）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（zhǔ）要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣（yàng）也能保（bǎo）證蝸杆所加工出來的齒（chǐ）側表麵（miàn）質量較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精（jīng）加工的條件（jiàn）。需要特別注意二次裝（zhuāng）夾後的對刀問題，在加工過程（chéng）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（guò）在卡（kǎ）盤（pán）上進（jìn）行劃線定位，並對起（qǐ）刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一（yī）般產生（shēng）在（zài）吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以工件的表麵有刀具（jù）的（de）紮入（rù）。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在（zài）一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法（fǎ）：

1、在選擇加工（gōng）方法的時候需要結合（hé）機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低（dī），從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易（yì）導致紮刀（dāo）現象的產生，因此可以對積屑瘤的（de）產生進行控製。

2、需要準確選（xuǎn）擇刀具的（de）幾何角度，如果是粗車刀，采用（yòng）正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角（jiǎo）一般較（jiào）大。在對蝸杆進行精加（jiā）工時（shí），采（cǎi）用的車刀（dāo）是零度的徑向前角，一旦選擇了（le）正值徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另外在精車換刀（dāo）時候也容（róng）易產生對刀的誤（wù）差，因（yīn）此需要（yào）嚴格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差在（zài）可接受的範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我（wǒ）們需（xū）要對切削液進行合理的（de）選擇。在粗車使用時，利用白鉛油（yóu）或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑（jì）進行配製，進行冷（lěng）卻（què）潤滑。精車利用全（quán）係統換耗用油（yóu）和煤（méi）油進行混合配製（zhì），能起到提高工件加工表（biǎo）麵質量的（de）作（zuò）用（yòng）。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到螺旋升（shēng）角的影響（xiǎng），一側切削刀受力彎（wān）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，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在（zài）一定程度上避免（miǎn）紮（zhā）刀（dāo）現象（xiàng）的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過（guò）程中（zhōng）由（yóu）於讓刀而產生徑向振紋，其（qí）原因可能是切削刃的工作前角（jiǎo）較小。

變換轉速對（duì）切削螺紋螺距誤差的影響

一般（bān）數控車床在對螺紋進（jìn）行加工的（de）過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一（yī）定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍（wéi）內，則螺距誤差是一常數，該數值（zhí）可以（yǐ）在加工過程中（zhōng）測量得到。為了（le）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（de）換（huàn）刀問題

工件一次安裝需要在數控（kòng）車床上注意車刀的（de）更換（huàn）問（wèn）題（tí），要保證兩把車刀在（zài）同一位置上，並在（zài）X軸和Z軸上（shàng）的坐標是（shì）相同的（de）。加工時可（kě）以使（shǐ）用（yòng）簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸（zhóu）相對坐標之後，需要進（jìn）行對刀處理，要保（bǎo）證該工件倒角的X值是相同（tóng）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（dù）的補償。這種對刀（dāo）的方法並不（bú）存（cún）在試切削程（chéng）序，但是要保證對刀的誤差在（zài）0.05毫（háo）米的範圍內。

結語：綜上所（suǒ）述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了（le）優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能（néng），能在數控車床（chuáng）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（ér）徹底改變（biàn）了傳統蝸杆車刀（dāo）的習慣，合理控製了刀尖角，對切削（xuē）力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質（zhì）量和生產效率。