數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的（de）傳動中，蝸杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中（zhōng）蝸杆的應用非常（cháng）廣泛。數控車床應用到實際（jì）生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的（de）精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存（cún）在一定的（de）難度，需要（yào）對加（jiā）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（guò）程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主（zhǔ）要加工內容為右旋軸向直（zhí）廊蝸（wō）杆，在對工件進行編程的過程中不需（xū）要設置退尾量。蝸杆的右側（cè）是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一（yī）般設置在（zài）工件右端麵（miàn）。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選（xuǎn）擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切（qiē）削（xuē）法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加（jiā）工的可靠性（xìng）得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優（yōu）先選擇一夾一頂或（huò）者（zhě）雙頂夾尖的方（fāng）式進行裝夾；對（duì）於齒根圓直徑（jìng）的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀（dāo）的（de）誤差需要控製在左右（yòu）趕刀量內，具體（tǐ）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（wèi）置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完（wán）整性才能（néng）得（dé）到保證。一般在（zài）粗車完成（chéng）之後再進行精（jīng）車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸向齒厚精度（dù）和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削（xuē）法粗車完成之後，可以在兩邊齒（chǐ）側距（jù）離刀刃之（zhī）間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確（què）定，可以（yǐ）根據對刀的（de）誤差進行一定（dìng）程度（dù）的調整，避免空走刀現象的出現。在精（jīng）加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對（duì）蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切（qiē）削（xuē）液（yè）可（kě）在一定程度上提高切削加工效率（lǜ），改善（shàn）齒麵加（jiā）工（gōng）質量。

相關參數（shù）的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表（biǎo）麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差（chà）控製在（zài）0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣需要（yào）進行計算，主要根據升速段和減速段的距離（lí）、轉程、導程進行（háng）計算。一般情況下，升速段和減速（sù）段（duàn）最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算過程中，轉速的改變會引（yǐn）起升（shēng）速段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高（gāo）的（de）兩（liǎng）倍再加（jiā）上（shàng）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（jù）體位置進行確定。

軸向直（zhí）廊（láng）蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角（jiǎo）等指（zhǐ）標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進（jìn）法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡（jiǎn）單，不（bú）需要複雜的（de）程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易（yì）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（gōng）蝸杆屬（shǔ）於兩刃切（qiē）削，其切削抗力可（kě）以通過減少切削（xuē）麵積來（lái）降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性（xìng）不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將（jiāng）直進法和斜（xié）進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經（jīng）常出現的情況是，在最後一刀直進（jìn）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（jiā）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有效（xiào）的控（kòng）製，能（néng）完成蝸（wō）杆（gǎn）粗車和精車（chē）的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複（fù）雜（zá），並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭切削（xuē）法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免（miǎn）紮刀現象（xiàng）的出現，主要利用一個（gè）受力，保證刀的切削（xuē）刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側（cè）表麵質量較高，滿足了（le）蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次（cì）裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以（yǐ）通過在卡盤上（shàng）進行劃線（xiàn）定位，並對起刀點的位（wèi）置進行（háng）修改。

合理控製紮（zhā）刀現象的產（chǎn）生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀（zhuàng）況下，由於刀（dāo）具的背吃刀量在切削的（de）過程（chéng）中（zhōng）增大，所以工（gōng）件的（de）表麵（miàn）有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮（zhā）刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時（shí）候需要結合機床的剛性情況，可以對切削（xuē）麵積進行降低，從而降低（dī）背向力對紮刀現象發生的概率。另外積（jī）屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對（duì）積屑瘤的（de）產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車（chē）刀，采用正（zhèng）值徑向前角（jiǎo）進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一（yī）旦選擇了正值（zhí）徑向前（qián）角，會造成牙型誤差，另外在精（jīng）車換刀時（shí）候也（yě）容易產生對刀的誤（wù）差，因此需（xū）要（yào）嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍（wéi）內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用（yòng）轉位彈簧刀（dāo）杆，這對紮（zhā）刀出現的情況能（néng）進（jìn）行（háng）降低，可以推廣使（shǐ）用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果（guǒ）方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇（zé）。在粗車使用（yòng）時，利用白鉛（qiān）油或者（zhě）紅鉛粉和全（quán）係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車利用（yòng）全係統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（yòng）。

5、在切削過程中如果受到螺（luó）旋升角的影響，一側切削刀（dāo）受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這（zhè）時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一（yī）定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還（hái）需要（yào）注意，如果在加工蝸杆的過程中（zhōng）由於（yú）讓刀而產（chǎn）生徑向振（zhèn）紋，其原因可能是切削（xuē）刃的工作前角較小。

變換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（guò）程（chéng）中（zhōng），如（rú）果轉速存（cún）在變換，螺紋螺（luó）旋線會在軸向產（chǎn）生一定的偏（piān）動現（xiàn）象，從而就（jiù）會形成螺距的誤差。如（rú）果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以（yǐ）在加工過程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一（yī）次安（ān）裝需要在數控車床上注意車刀的更換（huàn）問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法（fǎ），當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行（háng）對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的（de），還需（xū）要對第二（èr）把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行（háng）一定程度的補（bǔ）償。這種對刀的方法並不存在（zài）試切削程序，但是（shì）要保證對刀的誤差在0.05毫米（mǐ）的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車（chē）床上加（jiā）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（de）操作技能（néng），能在數控車床上進行車削大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能（néng）保證數控車床的精準（zhǔn）度，從而徹底改（gǎi）變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高（gāo）了蝸杆的質量和生產效率。