​數控車床上怎麽加工（gōng）蝸杆？

在蝸輪的（de）傳動中，蝸杆是（shì）主要（yào）的動件，現（xiàn）階段的礦山機械和（hé）工程機械中蝸杆的（de）應用非常廣泛。數控車床應（yīng）用（yòng）到實（shí）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。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要（yào）對加工的（de）深度以及切削刀的程度（dù）進行準確的掌（zhǎng）握，避免（miǎn）在加工（gōng）過（guò）程中可能出現的（de）紮刀現象。

加工蝸杆（gǎn）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（láng）蝸杆，在對工件進行（háng）編程的過（guò）程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是（shì）起刀點的位（wèi）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（dāo）具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置（zhì）蝸杆的全齒為6.6mm，利用（yòng）G92命令實現左右切削法（fǎ），以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在（zài）裝夾工件（jiàn）的（de）過程中，一般優（yōu）先選擇一夾（jiá）一頂或者雙（shuāng）頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差需要控製（zhì）在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差（chà）需要控製在左（zuǒ）右趕刀量內，具體（tǐ）為0.1mm，必（bì）須滿足工件的公差要（yào）求。

在設計工藝時，主程序需（xū）要（yào）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的調用，整個過程（chéng）的完整性才（cái）能得（dé）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和齒側表麵（miàn）粗糙度進行確定。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趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據（jù）對刀的誤差進行一定程（chéng）度的（de）調整（zhěng），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（yàng）的（de）要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要（yào）進行二次定（dìng）位，要（yào）保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外（wài），添加（jiā）切削液可在一定程度（dù）上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量（liàng）。

相關參數（shù）的（de）計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的（de）範圍內；起刀點同樣需要進行計算（suàn），主（zhǔ）要（yào）根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段（duàn）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，轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍再加上退刀量所得（dé）。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置（zhì）進行確定。

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說（shuō）明，對齒頂（dǐng）圓直徑（jìng）、倒角等（děng）指標進行了設定，滿足（zú）了蝸杆的加工條件。

使用正確（què）的（de）加工方（fāng）法

直進法，利用直（zhí）進法加工蝸（wō）杆（gǎn）屬於三（sān）刃切削，這種方法比較簡（jiǎn）單，不需要複雜的程序（xù）語言，但（dàn）是其缺點是在加工（gōng）過程中容易產生紮刀的現象，需要（yào）特別注意這方麵的問（wèn）題（tí）。

斜進法，利（lì）用斜進法加工蝸杆屬於兩（liǎng）刃切削，其切削抗力可以通過減（jiǎn）少切削麵積（jī）來降低。這種方法與直進（jìn）法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸（wō）杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最（zuì）後一刀（dāo）直進切削後（hòu）會產生紮刀的現（xiàn）象。

左右切削法，利用左右切削（xuē）法加（jiā）工蝸杆屬於單刃切削，其背（bèi）向力並不高，在加工（gōng）過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精（jīng）車的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作（zuò）效率不高。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃（rèn）調頭切削法（fǎ）進行加工，需（xū）要采用雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利（lì）用一個受力，保證刀的切削刃單向（xiàng）切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工出來的齒（chǐ）側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精（jīng）加工的條件。需要特（tè）別注意二次裝夾後的對刀問題，在（zài）加（jiā）工過程（chéng）中（zhōng）二次裝夾的實現（xiàn），需（xū）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定位，並對起刀點的（de）位置進行修改（gǎi）。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃（chī）刀量不變（biàn）化的狀況下，由於刀（dāo）具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤（liú）的產生和（hé）工（gōng）藝係統的剛（gāng）性都在一定程度上影響著紮刀現象的出（chū）現。以下主（zhǔ）要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的剛性情況（kuàng），可以對切（qiē）削麵積進行降低（dī），從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑（xiè）瘤也容（róng）易（yì）導致紮刀現（xiàn）象的產（chǎn）生，因此可以對積（jī）屑瘤的產生進行（háng）控（kòng）製。

2、需要準確選擇刀具（jù）的幾何角度，如果是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆（gǎn）進行精加工時（shí），采用的車（chē）刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外（wài）在精車換刀（dāo）時（shí）候（hòu）也容易產生對刀的誤（wù）差，因此需要嚴格控製徑向前角的大（dà）小，保（bǎo）證誤差在可接受的（de）範圍（wéi）內。

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

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表（biǎo）現不明顯，我們需要對切削液（yè）進行合理（lǐ）的選擇。在（zài）粗車使用時（shí），利用白（bái）鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行（háng）配製（zhì），進行冷卻潤滑。精（jīng）車利用全係統換（huàn）耗用油和煤油進行混合配製（zhì），能起（qǐ）到提高工（gōng）件加工表麵質量（liàng）的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角（jiǎo）的影響，一側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件（jiàn）的方向移動，這時候（hòu）容易（yì）產生讓刀的（de）現象（xiàng）。因此，可以選擇讓刀一側（cè）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於（yú）讓刀而產生徑（jìng）向振紋，其原因可能是切（qiē）削刃的工作前（qián）角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速（sù）存在變（biàn）換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就（jiù）會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要（yào）通常對起（qǐ）刀點（diǎn）的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次（cì）安裝需（xū）要在（zài）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（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時（shí）可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲（huò）得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處（chù）理，要保證該工件（jiàn）倒（dǎo）角的X值是相同的，還需要對第二把刀（dāo）輸入第一把刀（dāo）Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法（fǎ）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（jié）語：綜上所述，利用數控車（chē）床上加（jiā）工蝸杆在很（hěn）多方麵都體現（xiàn）了優勢，不僅不需要工（gōng）人具有過多的操作技（jì）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（dù），從而徹底改變了傳統蝸杆車（chē）刀（dāo）的習慣，合理控製了刀（dāo）尖角，對切削力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。