​數控車床（chuáng）上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆（gǎn）的應用非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際（jì）生產（chǎn）中後（hòu），蝸（wō）杆的（de）生產效率不僅得到了提高，而（ér）且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加（jiā）工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度（dù）以及（jí）切（qiē）削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌（zhǎng）握，避免在加工過程中可（kě）能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

設計工藝的（de）內容

主要加（jiā）工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對（duì）工件進（jìn）行編程的過程（chéng）中不需要設置退尾量。蝸（wō）杆（gǎn）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麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；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（chī）刀量較大（dà）的情況，從（cóng）而使加工的可（kě）靠（kào）性得到保證；在裝夾工件的（de）過程（chéng）中，一般優（yōu）先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式進（jìn）行裝夾；對於齒根圓直徑的誤（wù）差需要控製在0.2mm以內（nèi），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（mǎn）足（zú）工（gōng）件的公差要求。

在（zài）設計工藝時（shí），主程序需要從起刀（dāo）點位置進（jìn）行，另（lìng）外加工蝸杆的（de）過程中還需要其他子程序的調用（yòng），整個過程的（de）完整性才能（néng）得（dé）到保證。一般在粗車完成之後再進行精車（chē），車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸（zhóu）向齒厚精度和（hé）齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃（rèn）的間隙。精車起刀點的確定，可（kě）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。在精加工主程（chéng）序定（dìng）位之後（hòu），嚴格按（àn）照相關（guān）圖樣的要（yào）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，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的（de）要求。另外，添加切削液可在一定程（chéng）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（wù）差需要（yào）進行測量，結合工件表麵的劃痕進（jìn）行測量（liàng），通常情況（kuàng）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（háng）計算，主要根據升速段和減速段的距離（lí）、轉程、導程進（jìn）行計算。一（yī）般情況下（xià），升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的（de）改變會引起升速段和減速段（duàn）值的改變。起刀點的X值由齒頂（dǐng）圓直徑加上全齒（chǐ）高的兩倍再加上（shàng）退刀量所（suǒ）得。除（chú）此之外，還需要對粗車起（qǐ）刀點和（hé）精車起刀（dāo）點的具體位置進行確定（dìng）。

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

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬（shǔ）於三刃切削，這種方法（fǎ）比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點（diǎn）是（shì）在加（jiā）工過程（chéng）中容易產生紮刀的現象，需要特別注意（yì）這（zhè）方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵（miàn）積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發（fā）生紮刀的可能性不（bú）高，更（gèng）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（wō）杆的模數較大，經常出（chū）現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮（zhā）刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸（wō）杆屬於單刃切削，其背向（xiàng）力並不高，在（zài）加工過程中能對紮刀現象（xiàng）進行（háng）有效的控製，能（néng）完成蝸杆粗車和精（jīng）車的製作，但是其（qí）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（fǎ），利用單刃調頭切削法進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾（jiá）工件，為了避免紮刀現象的出現，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（wō）杆所加工出（chū）來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特（tè）別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確（què）定，可以通過在卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置進行修改。

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（huà）的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的（de）過程中增（zēng）大，所（suǒ）以工（gōng）件的表麵有刀具的紮入。另外積（jī）屑瘤（liú）的（de）產生和工藝係統的剛性都在一（yī）定程度上影響著紮（zhā）刀現象的出現。以下主要闡述（shù）控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法（fǎ）的時候需要結合機床的剛性情況，可以對（duì）切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率（lǜ）。另外積（jī）屑瘤也（yě）容易導致紮刀現（xiàn）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，采用正值徑向前角（jiǎo）進行操作；如（rú）果是精車刀（dāo），需要采用的前角一般較大。在對蝸杆（gǎn）進行精加工時，采用的（de）車刀（dāo）是零度的徑向前角（jiǎo），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（dāo）時候也容易（yì）產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實（shí）際加工過程中乳化液、礦物油在潤（rùn）滑效果方麵表現不明顯（xiǎn），我們需要對切削液進行合（hé）理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油（yóu）或者紅鉛粉和全係統換耗用（yòng）油的混合劑（jì）進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係（xì）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（zhì）量（liàng）的作用。

5、在切削過程中如果受（shòu）到螺旋升角的影響，一側切（qiē）削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工（gōng）件（jiàn）的方向移動，這時候容易（yì）產生（shēng）讓刀的現象。因此，可以（yǐ）選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產（chǎn）生（shēng）。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓（ràng）刀而產（chǎn）生徑向振紋，其原因（yīn）可能是切削刃（rèn）的工作前角較小。

變（biàn）換轉速對切削螺紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對（duì）螺紋進行（háng）加工的過程中，如果轉速存在變（biàn）換，螺紋螺旋線會在軸向產（chǎn）生一定的偏動現象，從（cóng）而就會形成螺（luó）距的誤差。如果（guǒ）轉速的變化在兩級轉速範圍內（nèi），則螺距誤差是一常數，該數值可（kě）以在加工（gōng）過程中測量得到。為（wéi）了避免亂扣現象，需要（yào）通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具（jù）粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車（chē）床上注意車刀的更換問題，要保證兩（liǎng）把車刀在（zài）同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的（de）。加工時（shí）可以使用簡單的對刀方法（fǎ），當外圓（yuán）獲得X軸相對坐標之後，需（xū）要進行對刀處理（lǐ），要保證該工（gōng）件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀（dāo）輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的（de）補償。這種對刀的方法並不存在（zài）試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，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）程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對（duì）切削力進行（háng）了一（yī）定（dìng）程度的（de）減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。