數（shù）控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳（chuán）動中，蝸杆是主要的動件，現階段（duàn）的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣（guǎng）泛。數控車床應用到實際生產中後（hòu），蝸杆的生產效率不（bú）僅得（dé）到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸（wō）杆存在一（yī）定的難（nán）度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進（jìn）行準確的掌握（wò），避（bì）免在加工過（guò）程中可能出（chū）現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內（nèi）容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程（chéng）的（de）過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點（diǎn）的位置，在加工蝸杆（gǎn）過（guò）程中，編程的起點（diǎn）一般設置在工件（jiàn）右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高（gāo）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（jiào）大的情況，從（cóng）而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者雙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以內（nèi），而Z軸換（huàn）刀的誤差需要控製在左右（yòu）趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需（xū）要從起刀點位置進行，另外加工（gōng）蝸杆的過程中（zhōng）還需（xū）要其他子程序（xù）的調用，整個過（guò）程的完整性（xìng）才（cái）能得到保證（zhèng）。一般在粗車完成（chéng）之後再進行精車，車（chē）床轉速選為10 RPM，加工過程（chéng）中需要對軸向齒厚（hòu）精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完（wán）成之後，可以在兩邊齒（chǐ）側距離刀刃之間看（kàn）到趕刀刃的間隙（xì）。精車起（qǐ）刀點的（de）確定，可以根據對刀的誤差進行（háng）一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工（gōng）主（zhǔ）程（chéng）序定位（wèi）之後，嚴格按（àn）照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程（chéng）序需（xū）要進行二次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度（dù）和（hé）右側麵粗糙度的要求。另外（wài），添加切削液可在一定程度上提高切削加工（gōng）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）差需要進行測量（liàng），結合工件表麵的（de）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，主要根據升速段和減速段的距離、轉（zhuǎn）程、導程進行計（jì）算。一般情況下，升速段和（hé）減速段最小值的計算（suàn）公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的（de）改變會引起升速段和減速段值（zhí）的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀（dāo）量所（suǒ）得。除此之外，還需要對粗（cū）車（chē）起刀點和（hé）精車起刀點的具（jù）體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及（jí）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（gōng）條件。

使用正確的加（jiā）工方法

直進法，利用直進法加工（gōng）蝸杆屬於（yú）三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需要特別注意這方麵的問題（tí）。

斜進法，利用斜（xié）進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可（kě）以通過減（jiǎn）少切削麵積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更（gèng）加適應於蝸（wō）杆的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法和（hé）斜進法（fǎ）相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進（jìn）切削（xuē）後會產生紮刀（dāo）的現（xiàn）象。

左右切削法，利用左（zuǒ）右切削（xuē）法加工蝸杆屬於（yú）單刃切削，其背向力並不高，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，但是其缺點是整個加（jiā）工過程（chéng）比較複雜，並且工作效（xiào）率不高。

單刃（rèn）調頭切（qiē）削法，利（lì）用（yòng）單刃（rèn）調頭切削法進（jìn）行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力（lì），保證刀的切（qiē）削刃單向切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注（zhù）意二（èr）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定，可以通過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並對起刀點的位置進行（háng）修改。

合理控製紮刀（dāo）現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的（de）狀況（kuàng）下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件（jiàn）的表（biǎo）麵有刀具的紮入。另外積屑（xiè）瘤的產生和工藝（yì）係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出（chū）現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選（xuǎn）擇加工方（fāng）法的時候需要結合機（jī）床的剛性情況，可以（yǐ）對切削麵積進行降低，從而（ér）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（zhā）刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產（chǎn）生進行（háng）控製。

2、需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（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在（zài）對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦（dàn）選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對（duì）刀的誤差，因此需要嚴格控製徑（jìng）向前（qián）角的大小，保證誤差在可接受的範（fàn）圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）果方麵表現不（bú）明顯，我們需要對切削（xuē）液進行合理（lǐ）的選擇。在粗（cū）車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係（xì）統換耗用油和煤油進行（háng）混合配製，能起到提高工件加工表麵質量（liàng）的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到螺旋升角的影響，一側切削（xuē）刀受力彎曲，刀刃會逐漸向（xiàng）遠離工件的方向移動，這時（shí）候容易產生讓刀的現象。因此，可以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生。除此之（zhī）外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由（yóu）於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前（qián）角較小。

變換轉（zhuǎn）速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數（shù）控車床在對螺紋（wén）進行加工的（de）過程中，如果（guǒ）轉速（sù）存在變換（huàn），螺紋螺旋線會在軸向產生一（yī）定的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則（zé）螺距誤差是（shì）一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需（xū）要（yào）通常對起（qǐ）刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車（chē）的換刀問題

工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Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單（dān）的對刀方法，當外圓獲得X軸（zhóu）相（xiàng）對坐標之後，需要進行對刀處理，要（yào）保證該工件倒角的X值是相同的，還（hái）需要對第二把刀輸（shū）入第一把刀Z值的坐（zuò）標，進行一定程度的（de）補（bǔ）償。這種對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，利用數控車床上加工蝸杆在很多方（fāng）麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的操作技能，能（néng）在數控車床上進行車削大導（dǎo）程蝸杆和螺紋，還能保證（zhèng）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（lǐ）控（kòng）製了（le）刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸（wō）杆的質量和生產效率。