數（shù）控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現階（jiē）段的礦山機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不（bú）僅得到了提高（gāo），而且加工的精度（dù）也得到了保障。在數控（kòng）車（chē）床上加工蝸杆存在一定的難度，需（xū）要對加工的深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確的掌握，避免在加工（gōng）過程中可能出（chū）現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

設計工藝的內（nèi）容

主要加工內容為右旋軸（zhóu）向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中（zhōng）不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端（duān）麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材（cái）料一般選擇為高速鋼或硬質合金（jīn）；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量較（jiào）大（dà）的（de）情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝（zhuāng）夾工件的過程中，一（yī）般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行（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（chà）需要控製在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公（gōng）差（chà）要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點（diǎn）位置進行，另外加工（gōng）蝸杆的（de）過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才（cái）能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車（chē）床轉速（sù）選為（wéi）10 RPM，加工過程中需要對（duì）軸向齒厚精度和齒（chǐ）側表麵粗糙度進行確定（dìng）。左右切削法粗車（chē）完成之後，可以在兩（liǎng）邊（biān）齒側距離刀刃之間看到（dào）趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進（jìn）行一定程度的調整，避免空走刀（dāo）現象的出現。在精加工主程序定位之（zhī）後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要（yào）保證蝸（wō）杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在（zài）一定程度上提高（gāo）切削加工效率（lǜ），改善齒麵加工（gōng）質（zhì）量。

相關參數（shù）的計（jì）算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量（liàng），通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範（fàn）圍內（nèi）；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、導程進（jìn）行計算。一（yī）般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀（dāo）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，還需要對（duì）粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

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

使用正確的（de）加工方（fāng）法

直（zhí）進法，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（fù）雜的程序語言，但是其缺點（diǎn）是在加工過程中（zhōng）容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可（kě）以（yǐ）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（zhǐ）令功（gōng）能是將（jiāng）直進法和斜進法相結合，如（rú）果蝸杆的模數較大，經常出現的（de）情況是（shì），在最後（hòu）一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃（rèn）切削，其（qí）背向力並不高，在加工過程中能對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（shì）其（qí）缺點（diǎn）是整（zhěng）個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃（rèn）調頭切削法，利用單刃調頭切削法進（jìn）行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀（dāo）的切削刃（rèn）單向切削，這樣也能保（bǎo）證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆（gǎn）進行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀問題，在加工過程中二（èr）次裝夾的實現，需要根據一轉（zhuǎn）信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位（wèi），並對起（qǐ）刀點的位置進（jìn）行修改。

合理（lǐ）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（kuàng）下，由於（yú）刀具的背吃刀量在切削的過程（chéng）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（tǒng）的剛性都在一定程度（dù）上影響著紮刀現（xiàn）象（xiàng）的出現。以下主要闡述控（kòng）製紮刀現象的方法：

1、在（zài）選（xuǎn）擇加（jiā）工方法（fǎ）的時候需要結合機床的剛性情況（kuàng），可以對切（qiē）削麵積進行降低，從（cóng）而降低背向力對紮刀現（xiàn）象（xiàng）發（fā）生的概率。另外（wài）積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對（duì）積屑瘤的產生進行控製。

2、需（xū）要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采（cǎi）用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要（yào）采（cǎi）用（yòng）的前角一般較大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙（yá）型誤差，另（lìng）外在精車（chē）換刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範圍內（nèi）。

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

4、實（shí）際加工過程（chéng）中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表（biǎo）現不明顯，我們需要對切削液進行合理（lǐ）的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換（huàn）耗用油的（de）混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加（jiā）工表麵（miàn）質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一（yī）側切削刀受力彎曲（qǔ），刀刃會逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這時候容易產生讓刀的現象（xiàng）。因此，可以選擇讓（ràng）刀（dāo）一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上（shàng）避免紮（zhā）刀現象的產生。除此之外還需要注意（yì），如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振（zhèn）紋，其原因可能是切削刃（rèn）的工作前角（jiǎo）較小。

變換轉速對切削螺紋螺距（jù）誤差的影響

一般數控車床在對螺（luó）紋進行（háng）加工（gōng）的過程中，如果（guǒ）轉速（sù）存在變換，螺紋螺旋線會在（zài）軸向產生一（yī）定的偏動現（xiàn）象，從（cóng）而就會形成螺距的誤差。如果轉速（sù）的變化在兩級轉（zhuǎn）速（sù）範圍內，則螺（luó）距誤差（chà）是一常數，該數值可以（yǐ）在加（jiā）工過程中測量得到。為（wéi）了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在（zài）數控車床上注意車刀的更換（huàn）問題（tí），要保（bǎo）證兩把車（chē）刀在同（tóng）一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。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（chù）理，要保證該（gāi）工件倒角的（de）X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把（bǎ）刀Z值的坐標（biāo），進行（háng）一定程度的補償。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序（xù），但（dàn）是要保（bǎo）證對刀的誤差（chà）在0.05毫米的範圍（wéi）內。

結語：綜上所述，利（lì）用數控車床上加工蝸（wō）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，能在數控車床上進行車削大導（dǎo）程蝸杆和（hé）螺紋，還（hái）能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習（xí）慣，合理控製了刀尖（jiān）角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量（liàng）和生產效率。