數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要（yào）的動件（jiàn），現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車（chē）床應用到實際生產中後（hòu），蝸杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工的（de）精度也（yě）得到了保障。在數控車床上（shàng）加（jiā）工蝸杆存在一定的（de）難度，需要對加（jiā）工的深度以及切削刀的程度進行準確的（de）掌握，避（bì）免在加工過程中可能出現的紮刀現（xiàn）象（xiàng）。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設（shè）置退（tuì）尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的（de）位（wèi）置，在加工蝸杆過程（chéng）中，編程的起點一般設置在（zài）工件（jiàn）右端麵。工件材料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般（bān）選擇為高（gāo）速（sù）鋼或（huò）硬（yìng）質合金；設置蝸杆（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（qíng）況，從而（ér）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（huò）者雙頂夾尖的（de）方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換（huàn）刀（dāo）的（de）誤差需要控製在左（zuǒ）右趕（gǎn）刀量內，具體為0.1mm，必須滿足（zú）工（gōng）件的公差要求。

在設（shè）計工藝時，主程序需要從（cóng）起刀點（diǎn）位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需（xū）要其他子程序的調用，整個過程的完整（zhěng）性才能（néng）得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度（dù）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（biān）齒側距離刀刃之間看到（dào）趕（gǎn）刀刃的間（jiān）隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進（jìn）行一（yī）定程度（dù）的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現（xiàn）。在精（jīng）加工（gōng）主程序定位之後，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（wèi），要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。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行測量（liàng），結合工件（jiàn）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；起刀點同樣需要進行計算，主要根據（jù）升速段和減速段的距離、轉（zhuǎn）程、導程（chéng）進行計算（suàn）。一般情況下，升速段和減（jiǎn）速段最小值的計算公式為：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（qǐ）刀點的X值由齒頂圓（yuán）直徑加上全齒高的兩倍再加（jiā）上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車（chē）起刀點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（hé）尺寸及加工（gōng）中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設（shè）定（dìng），滿足（zú）了蝸杆的加工條件。

使（shǐ）用正確的加工方法

直進法，利用直（zhí）進法加工蝸杆屬於三（sān）刃切削，這種方（fāng）法比較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程序語言，但（dàn）是其缺點是在加工過程（chéng）中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆（gǎn）屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來（lái）降低。這種方法與直（zhí）進法不同，發生紮刀（dāo）的可能（néng）性不（bú）高，更加適應於蝸（wō）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，經常出現的情況是，在最（zuì）後一刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切（qiē）削法加工蝸杆（gǎn）屬於單刃切削，其背（bèi）向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行（háng）有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車（chē）的製作，但是其缺點是整個加工過程（chéng）比較複雜，並（bìng）且（qiě）工作（zuò）效率不高。

單（dān）刃調頭切削法（fǎ），利用單刃（rèn）調頭切削法進行加（jiā）工，需要采（cǎi）用雙頂（dǐng）尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一（yī）個受力（lì），保證刀的切削刃單向切削，這樣也能（néng）保證蝸（wō）杆所加工出來的齒（chǐ）側表麵質量較高，滿足了（le）蝸杆進行精加工的條（tiáo）件。需（xū）要特別（bié）注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二（èr）次裝夾的實現，需要根據一（yī）轉信號起始位置確（què）定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置（zhì）進行修（xiū）改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的（de）過程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤的產（chǎn）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（xiàn）。以下主（zhǔ）要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合機床的剛性（xìng）情況，可以對切（qiē）削麵積進行降低，從而降低背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（yīn）此（cǐ）可以（yǐ）對積屑（xiè）瘤的產（chǎn）生（shēng）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，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般（bān）較大。在對蝸杆進行精加工時（shí），采用的車（chē）刀是零（líng）度的徑向前（qián）角，一旦（dàn）選擇（zé）了正值徑（jìng）向前角，會（huì）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，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受的範（fàn）圍內。

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

4、實際（jì）加工過程（chéng）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（hóng）鉛粉和全係統（tǒng）換耗用油的混合劑進行配（pèi）製，進行（háng）冷卻潤滑。精車利用全（quán）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（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件（jiàn）的（de）方向移動，這時候容易產生（shēng）讓刀的（de）現（xiàn）象。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃（rèn）進行蝸杆的加工，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（chéng）中由於讓刀而（ér）產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的（de）工作前角較小。

變換轉速（sù）對切削（xuē）螺（luó）紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進（jìn）行加工的過（guò）程中，如果轉速（sù）存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的（de）偏（piān）動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變（biàn）化（huà）在兩級轉速範（fàn）圍內，則螺距誤差是一常數（shù），該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，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（xū）要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在（zài）同一位置上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以（yǐ）使用簡單的對刀方法，當（dāng）外圓獲得X軸相對坐標之後（hòu），需要進行（háng）對（duì）刀處理，要保證該工件倒（dǎo）角的X值（zhí）是相（xiàng）同的，還需要對（duì）第二把刀輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行（háng）一定程度（dù）的補償。這種對（duì）刀的方法（fǎ）並不存在試切削（xuē）程序，但是（shì）要保證對刀（dāo）的誤差在0.05毫米的範圍（wéi）內（nèi）。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工（gōng）蝸杆在很多方麵都體現（xiàn）了優勢，不僅不需要工人具有過多（duō）的操作技（jì）能（néng），能在數控車床上進行車削大導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證（zhèng）數控車床的精準度，從而（ér）徹底改（gǎi）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（háng）了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和（hé）生產效率（lǜ）。