數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆（gǎn）是主要（yào）的動件，現階（jiē）段的礦（kuàng）山機械和工程機械中蝸杆的應（yīng）用（yòng）非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了（le）保障。在數控車床上加（jiā）工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以（yǐ）及切（qiē）削刀（dāo）的程度進（jìn）行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現（xiàn）的紮刀現象。

加工（gōng）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置退尾量。蝸杆的右（yòu）側是（shì）起（qǐ）刀點的位置，在加工蝸杆（gǎn）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（liào）一（yī）般選擇為高速鋼或（huò）硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀量（liàng）較大的情況，從而（ér）使（shǐ）加工的可靠（kào）性得到保（bǎo）證；在裝夾工件的過程中，一（yī）般優先選擇一夾一頂或者雙（shuāng）頂夾尖的（de）方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差（chà）需要控製（zhì）在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換刀的誤差需要（yào）控製在左右趕刀量內，具（jù）體為0.1mm，必須（xū）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置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序（xù）的調用，整個（gè）過程的完整性才能得（dé）到保證。一般在粗車完成（chéng）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和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗（cū）車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃（rèn）的間隙。精車起刀點的確定，可以根（gēn）據對刀的誤差進行一定程度的調整，避（bì）免（miǎn）空走刀現象的出現。在精加工主程序定（dìng）位之後，嚴格按照相關圖樣的要（yào）求，對蝸杆（gǎn）的左側麵進行加工。如果（guǒ）主程序需（xū）要進行（háng）二次定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要（yào）求。另外，添加切削液可在一定（dìng）程度（dù）上（shàng）提高切削加工效（xiào）率，改善齒麵加工質量。

相關參數（shù）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（wù）差控製在0.05mm的範圍內（nèi）；起刀點同樣（yàng）需要進行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段的距離（lí）、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速（sù）段和減速段最小值的計算公式為（wéi）：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算（suàn）過程中，轉速的改變會引起升速段（duàn）和減速段（duàn）值的改變（biàn）。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的（de）兩倍再加上退刀（dāo）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（tǐ）位置進行（háng）確定。

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

使用（yòng）正確的加（jiā）工方法

直進法（fǎ），利用直進法加工蝸杆屬於三（sān）刃切削，這種方法比（bǐ）較簡單，不（bú）需要複（fù）雜的程（chéng）序（xù）語言，但是其缺點是在（zài）加工過程中容（róng）易產生紮刀的現象，需要特別注意這方（fāng）麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切（qiē）削抗力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同（tóng），發生（shēng）紮刀（dāo）的可能（néng）性不高，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（hé），如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後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（fǎ）加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力（lì）並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控（kòng）製，能完成蝸杆（gǎn）粗車和精車（chē）的製作，但（dàn）是其缺點是整（zhěng）個加工過程比較複雜，並且工作效（xiào）率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行（háng）加工（gōng），需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象（xiàng）的出現（xiàn），主要利用一個受力，保證（zhèng）刀的切削刃單向切削，這樣也能（néng）保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進（jìn）行（háng）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（de）實現，需要根據一（yī）轉信號起（qǐ）始位置確定，可（kě）以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀（dāo）點（diǎn）的位置進行修改。

合理（lǐ）控製紮刀（dāo）現象的產生

紮（zhā）刀現象一般產生在吃刀量不（bú）變（biàn）化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有刀具（jù）的紮入。另外積屑瘤的（de）產生和工藝係統的剛性（xìng）都在一定程度上影響著紮（zhā）刀現象的（de）出（chū）現。以下主要闡述控製紮刀（dāo）現象的（de）方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情（qíng）況，可以對切（qiē）削麵積進行降（jiàng）低（dī），從而（ér）降低背向力（lì）對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致（zhì）紮刀現象的產生，因此可以（yǐ）對積屑瘤（liú）的產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采用（yòng）的車刀是零度的徑（jìng）向前角，一（yī）旦選擇了正值徑向前角，會造成（chéng）牙（yá）型誤（wù）差，另外在精車換刀時（shí）候也容易產生對刀的誤差，因此需要（yào）嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受（shòu）的範圍（wéi）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（qíng）況能進行降低，可（kě）以推廣使用。

4、實際（jì）加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）果方（fāng）麵表現（xiàn）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，利用白鉛油或（huò）者紅鉛粉和全係統換耗用油的（de）混合劑（jì）進（jìn）行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起（qǐ）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旋升角的影響，一側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的（de）現象（xiàng）。因此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行蝸杆的加工，能在一（yī）定程度上避（bì）免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果（guǒ）在加工蝸杆的過（guò）程中（zhōng）由於（yú）讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變（biàn）換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一（yī）般數控車床在對螺紋進（jìn）行（háng）加工的過程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如（rú）果轉速的（de）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。為了避免亂（luàn）扣現象，需要通常對起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀（dāo）具粗精車（chē）的換刀問題

工件（jiàn）一（yī）次安裝需要在數控車（chē）床上（shàng）注（zhù）意車刀的更換問（wèn）題，要保（bǎo）證（zhèng）兩把車刀在同（tóng）一位置上，並在X軸（zhóu）和Z軸上的坐標是（shì）相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當（dāng）外圓（yuán）獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進行對（duì）刀處理，要保證該（gāi）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（de）坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並（bìng）不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤（wù）差（chà）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（miàn）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程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從（cóng）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（xuē）力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質量和生產效率。