數控（kòng）車床上怎麽加工蝸杆（gǎn）？

在蝸輪的傳動中，蝸（wō）杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機械和工程（chéng）機械中蝸杆的應用非（fēi）常（cháng）廣泛。數控車床應用到（dào）實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且（qiě）加工的精度也得（dé）到了保障。在數控車床上加（jiā）工蝸杆存在一定的難（nán）度，需要對加工的深度以及切削（xuē）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。

加工蝸杆工藝（yì）的分析

設計工藝的（de）內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆（gǎn），在對工件進行編程的（de）過程中不（bú）需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點（diǎn）的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點（diǎn）一般（bān）設置在工件右端麵。工（gōng）件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸（wō）杆的全（quán）齒為6.6mm，利用G92命令實（shí）現左右切削（xuē）法（fǎ），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；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方（fāng）式進行裝夾（jiá）；對於齒根圓直徑的（de）誤（wù）差需要控製（zhì）在0.2mm以內，而Z軸換刀（dāo）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（chà）要求。

在設計工藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置（zhì）進行，另外加工蝸杆的過程（chéng）中還需要其他子程序的調用（yòng），整（zhěng）個過程（chéng）的完整性才能得到保證。一般在粗車（chē）完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對（duì）軸（zhóu）向齒厚精度和齒側表麵粗（cū）糙（cāo）度進（jìn）行確定（dìng）。左右（yòu）切削法粗車完成之（zhī）後，可以在兩邊齒側距離刀刃之（zhī）間看（kàn）到趕刀刃的間隙。精車起刀（dāo）點的確定，可以根據對（duì）刀的誤差進行（háng）一（yī）定程度的（de）調（diào）整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序（xù）定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左（zuǒ）側麵進行加工。如果（guǒ）主（zhǔ）程（chéng）序需要（yào）進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵（miàn）粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度（dù）上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測（cè）量的誤差控製在（zài）0.05mm的（de）範（fàn）圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程（chéng）進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變（biàn）會引起升（shēng）速段（duàn）和減（jiǎn）速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的（de）兩倍再加（jiā）上退（tuì）刀（dāo）量所得。除此之外，還需要對粗車（chē）起刀點（diǎn）和精車起刀點的具體位置進行確定。

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

使用正確的加工方法（fǎ）

直進法（fǎ），利用直（zhí）進法加工蝸杆屬於三刃切削（xuē），這種方法比較（jiào）簡單，不需要複雜的（de）程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要（yào）特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用（yòng）斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削（xuē）抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直（zhí）進法不同，發生紮（zhā）刀的可能性不（bú）高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直（zhí）進（jìn）法和（hé）斜進法相結合（hé），如果蝸杆的模數（shù）較大，經常出現的情況是，在（zài）最後一刀直進（jìn）切削後會（huì）產生紮刀的（de）現象。

左右（yòu）切削（xuē）法，利（lì）用左右切削法（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工（gōng）過程中能對紮刀現象進行（háng）有效（xiào）的控製，能完成蝸杆粗車和精（jīng）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。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭切削法（fǎ）進行（háng）加工（gōng），需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀（dāo）現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的（de）齒側表麵質量（liàng）較高，滿（mǎn）足了蝸（wō）杆進行精加工的條件。需要（yào）特（tè）別注（zhù）意二次（cì）裝夾後的（de）對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要（yào）根據一轉信號起始位置確定，可以通過在（zài）卡（kǎ）盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀（dāo）點（diǎn）的位置進行修改。

合理控（kòng）製紮（zhā）刀現象的（de）產生

紮刀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（dāo）量在切（qiē）削的過程中增大，所（suǒ）以工件的表麵有（yǒu）刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度（dù）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：

1、在（zài）選擇加工方（fāng）法（fǎ）的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況（kuàng），可以（yǐ）對切削麵積進行降低，從（cóng）而降低背向力對紮刀現象發（fā）生的概率。另（lìng）外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤（liú）的產生進（jìn）行控製。

2、需要準確選擇刀（dāo）具的幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行（háng）操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前角一般較（jiào）大（dà）。在對蝸杆進行精加（jiā）工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精（jīng）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前角的大（dà）小，保證誤（wù）差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以（yǐ）利用轉位彈（dàn）簧刀杆，這對（duì）紮（zhā）刀出現的情況能進行降低，可以推廣使（shǐ）用。

4、實際（jì）加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合（hé）劑進行（háng）配製，進行（háng）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（dào）提高工件加工表麵質量的作（zuò）用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到（dào）螺旋升角的影響（xiǎng），一（yī）側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這（zhè）時候容易產生讓刀的現（xiàn）象。因此，可以選擇讓刀一側（cè）的刀刃進行（háng）蝸杆的加工，能在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，其原因可能是切削刃（rèn）的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤（wù）差的影響（xiǎng）

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中（zhōng），如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成（chéng）螺距（jù）的誤（wù）差。如果（guǒ）轉速的（de）變（biàn）化在兩級轉速範圍內，則螺（luó）距誤（wù）差是（shì）一常數（shù），該數值可以在加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象，需要通（tōng）常對起刀點的位置進（jìn）行（háng）修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題（tí）

工（gōng）件一次安裝（zhuāng）需要在數控車床上注意車刀的更換問（wèn）題，要保證兩把車刀在同一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標是相（xiàng）同的。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標（biāo）之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的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。這種對刀的方法並不存在試切（qiē）削（xuē）程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語（yǔ）：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，不僅不需要工人具有過多的操作（zuò）技能，能在數控車床上進行車削（xuē）大導程蝸杆和螺紋，還（hái）能保證數控車床的精（jīng）準（zhǔn）度，從而徹底（dǐ）改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切（qiē）削力進行了一定程度的（de）減小（xiǎo），提高了（le）蝸杆（gǎn）的質量和生產效率。