​數控（kòng）車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸（wō）輪的傳動中，蝸杆是（shì）主要的（de）動件，現（xiàn）階段（duàn）的礦山機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用非常廣泛（fàn）。數控車床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率（lǜ）不僅得到了（le）提高（gāo），而且加工的精度也得到（dào）了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握（wò），避（bì）免在加工過（guò）程中可能出現的（de）紮刀（dāo）現象（xiàng）。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工（gōng）藝的（de）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（bú）需要設置退尾量。蝸杆的右側是（shì）起刀點的位置，在（zài）加（jiā）工蝸杆（gǎn）過（guò）程中，編程的起點一般設置（zhì）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，以應對背吃刀量較大的（de）情況，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在（zài）裝夾工件的過程中，一（yī）般優先選擇一夾一頂或（huò）者雙（shuāng）頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換（huàn）刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件（jiàn）的公差要求（qiú）。

 

在設（shè）計工藝時，主程序需要從（cóng）起刀點位置（zhì）進行，另外加（jiā）工（gōng）蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個（gè）過程的完整性才能得到保證。一（yī）般在粗車完成之後再進行（háng）精車，車床（chuáng）轉速選為10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸（zhóu）向齒厚精度和（hé）齒（chǐ）側表麵粗糙度進（jìn）行確定。左右切削（xuē）法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到（dào）趕刀刃的（de）間隙（xì）。精車起刀點的確定，可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。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左（zuǒ）側麵進行加（jiā）工。如果主程序需（xū）要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切（qiē）削液可在（zài）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（jì）算

 

變換轉（zhuǎn）速時螺距（jù）誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需（xū）要把測量（liàng）的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣需（xū）要進行計算，主要根據升速段和減速（sù）段的距離、轉程（chéng）、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（jì）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（shēng）速段和減速段值的（de）改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍（bèi）再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點（diǎn）和精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸向直廊（láng）蝸杆部分（fèn）的幾何尺寸及加工（gōng）中的參數說明，對齒頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進行了設（shè）定，滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確（què）的加工方法

 

直進法，利用直進法加（jiā）工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其（qí）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（shǎo）切（qiē）削麵積（jī）來降低。這種（zhǒng）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（de）粗車（chē）。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果（guǒ）蝸杆的模數較大，經常出現的情（qíng）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，利用左右切削法加工蝸（wō）杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加（jiā）工過程中能對紮刀現象進（jìn）行有效的控製，能（néng）完成蝸杆粗車和精車的（de）製作，但是其缺（quē）點是整個加工過程比較複雜，並（bìng）且工作效率不高。

 

單刃調頭切削法，利用單刃調頭（tóu）切（qiē）削法進行加（jiā）工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利（lì）用（yòng）一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣（yàng）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（le）蝸杆進行精加工的條件（jiàn）。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀（dāo）問題，在加工過程（chéng）中二次（cì）裝夾的（de）實現（xiàn），需要根據一（yī）轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃（huá）線定位，並對起刀點的位置進行修改。

 

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的狀況下（xià），由於刀具的背吃刀量在切削的過程中（zhōng）增大，所以（yǐ）工件的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外（wài）積屑瘤的產生和（hé）工藝係（xì）統的剛性都在（zài）一定程度上影響著紮刀現（xiàn）象的出（chū）現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

 

1、在（zài）選擇加工方法（fǎ）的時候需要結合機床的剛性（xìng）情況，可以對切削麵積進行降低，從而（ér）降低背向力（lì）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，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何（hé）角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操（cāo）作（zuò）；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行（háng）精加工（gōng）時，采用（yòng）的車刀是零度的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值（zhí）徑向（xiàng）前角，會（huì）造成牙（yá）型誤差（chà），另外在（zài）精（jīng）車換刀（dāo）時候也容易產生對（duì）刀的誤差，因（yīn）此需要嚴格控製徑向前角的（de）大小，保證誤（wù）差在可（kě）接受的範圍內。

 

3、在使用粗車的過程中，可（kě）以利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這（zhè）對紮刀出（chū）現的情況能進（jìn）行降低，可以推廣使用。

 

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦物油在潤滑效（xiào）果方麵表現不明（míng）顯，我們需要對切削（xuē）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（fěn）和全係統換耗（hào）用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤（rùn）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。

 

5、在切削過程中如果受到螺旋升（shēng）角的影響，一（yī）側切削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐漸向遠離（lí）工件的（de）方向移動，這（zhè）時候容易產生讓刀的現象（xiàng）。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃（rèn）進（jìn）行蝸杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀（dāo）現象的產生。除此之（zhī）外還需要注（zhù）意，如（rú）果在加工蝸杆的（de）過程中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其（qí）原因可能是切削刃的工（gōng）作前角（jiǎo）較小（xiǎo）。

 

變換轉速對（duì）切削螺紋螺距誤差的影響（xiǎng）

 

一般數控車床在對螺紋進行加工的過（guò）程中，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（xíng）成螺距的誤差（chà）。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉速範（fàn）圍內，則螺距誤差（chà）是一常數，該數值可以在加工過程中測量得（dé）到（dào）。為了避（bì）免（miǎn）亂扣現象，需要通常對起（qǐ）刀（dāo）點的位置進（jìn）行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工（gōng）件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和（hé）Z軸上的坐標是相（xiàng）同的（de）。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相同的（de），還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的（de）補償。這種對（duì）刀的方法並不存在試切削程序，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（chē）床上加（jiā）工蝸杆在很多方麵都體（tǐ）現了優勢，不僅不需要工人具有過（guò）多的操作技能，能在（zài）數控車床上進行車削（xuē）大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹（chè）底改變了傳統蝸杆車刀（dāo）的習（xí）慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了（le）一（yī）定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。