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，現階段的礦山機（jī）械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際生（shēng）產中後，蝸（wō）杆的生（shēng）產效率不僅得到了（le）提高，而且加工的精度（dù）也得到了保障。在（zài）數（shù）控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的（de）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。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的（de）內容

主要加工（gōng）內容為（wéi）右旋軸向直（zhí）廊蝸杆，在（zài）對工（gōng）件進（jìn）行編程的過程中不需（xū）要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過程（chéng）中，編程的起點一（yī）般（bān）設置在工（gōng）件右端麵。工件（jiàn）材料一般（bān）選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材（cái）料一般選擇為高（gāo）速鋼或（huò）硬質合金；設（shè）置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀（dāo）量較大的情況，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在裝（zhuāng）夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或（huò）者雙頂夾（jiá）尖的方式進行（háng）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量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差（chà）要求。

在設（shè）計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工（gōng）蝸杆的（de）過程中還需要其（qí）他子程序的調（diào）用，整個過程（chéng）的完整性才能得到保（bǎo）證。一般在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車床（chuáng）轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要對軸（zhóu）向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進（jìn）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（rèn）之（zhī）間看到趕刀刃（rèn）的間隙。精車起（qǐ）刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加（jiā）工主（zhǔ）程序定位之後（hòu），嚴格按照相關（guān）圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果（guǒ）主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和右（yòu）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（xiào）率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進（jìn）行測量，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（yàng）需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導（dǎo）程進行（háng）計（jì）算。一般情況（kuàng）下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程（chéng）中，轉速（sù）的改變會引起升速段和減（jiǎn）速段值的改變。起刀點的X值（zhí）由齒頂圓直徑加上全齒（chǐ）高的兩倍再加（jiā）上退刀量所得。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定。

軸（zhóu）向直廊蝸杆（gǎn）部分的幾何尺寸及加工（gōng）中的參數（shù）說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的（de）加（jiā）工條（tiáo）件。

使用正確的加工方法

直進法（fǎ），利用直進法加工蝸杆屬（shǔ）於三刃切削，這種方法比較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是（shì）在加工過程中容易產生紮刀的現象（xiàng），需要特別注意（yì）這方麵的（de）問題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力（lì）可（kě）以通（tōng）過減少切削麵積來降低。這種方法與（yǔ）直（zhí）進法不同，發（fā）生紮（zhā）刀的可能性不高（gāo），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，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是（shì），在最後一刀直進切削後會（huì）產生紮刀的現象。

左右切削（xuē）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（duì）紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜，並且工作效率（lǜ）不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切（qiē）削法進行加工（gōng），需要采用雙頂（dǐng）尖裝夾工件，為了避免紮（zhā）刀現象的出現，主要（yào）利用一（yī）個受力（lì），保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證（zhèng）蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆（gǎn）進行精加（jiā）工的條件。需要特別注意二次裝夾（jiá）後的（de）對刀問題，在加工過程中二（èr）次（cì）裝夾的實（shí）現，需（xū）要根據（jù）一轉信號起始位置確定，可（kě）以（yǐ）通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控（kòng）製紮刀現象的產生

紮刀現象一般（bān）產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量（liàng）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（shēng）和工藝係統的剛性都在一定程（chéng）度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現（xiàn）象的方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵（miàn）積進行降低，從而降低背（bèi）向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以（yǐ）對積屑瘤的（de）產生進行（háng）控製。

2、需要準確選（xuǎn）擇刀具的幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如（rú）果是精車刀，需要采用的前角（jiǎo）一般較大。在（zài）對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用（yòng）的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正（zhèng）值徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另外在精車換（huàn）刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴（yán）格（gé）控製徑向前角的大小，保證誤差（chà）在可接（jiē）受的（de）範圍內。

3、在使用粗車（chē）的過程中（zhōng），可以利用轉（zhuǎn）位彈簧刀（dāo）杆，這對（duì）紮刀出（chū）現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過（guò）程中乳化液（yè）、礦物油在潤滑效果方麵表現不（bú）明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時（shí），利用白鉛（qiān）油或者紅鉛（qiān）粉和全係（xì）統換（huàn）耗用油（yóu）的混合劑（jì）進行配製，進行冷卻潤滑。精車利（lì）用（yòng）全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配製（zhì），能起到提高工（gōng）件加工表（biǎo）麵質量的作（zuò）用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工（gōng）件的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現（xiàn）象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工（gōng），能在一定程度上避免紮刀現象的產（chǎn）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（yuán）因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺（luó）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（guǒ）轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向（xiàng）產生一定的偏動現（xiàn）象，從（cóng）而就會（huì）形成螺距的誤（wù）差。如果轉（zhuǎn）速的變化在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤差是一常數，該數值（zhí）可以（yǐ）在加工過程中測量得到（dào）。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（dāo）具粗精（jīng）車的換刀問題

工（gōng）件一次安裝需要（yào）在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相（xiàng）同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需（xū）要進（jìn）行對刀處理，要保證該工件倒角的X值（zhí）是相同的，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。這種對刀（dāo）的（de）方法（fǎ）並不存在試切削程序（xù），但是要保證對（duì）刀的（de）誤（wù）差在0.05毫米的範圍內。

結語（yǔ）：綜上所述（shù），利用數控車床（chuáng）上（shàng）加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不（bú）需要工人具有過多的操作技能（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（dù），從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了（le）一定程（chéng）度的減（jiǎn）小，提高了蝸杆的質量和生產效率。