​數控車床上（shàng）怎麽加工蝸杆？

　　

在（zài）蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用（yòng）非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際生（shēng）產中後，蝸杆的生（shēng）產效率不僅得到了提高，而（ér）且加工的精度也得（dé）到了保障。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（yǐ）及切削刀的程度進行準確（què）的掌握，避免在加工過程中可能出（chū）現的紮刀現象。

 

加（jiā）工蝸杆工藝的（de）分（fèn）析

 

設計工藝（yì）的內容

 

主要加工（gōng）內容為右旋軸（zhóu）向（xiàng）直廊蝸杆（gǎn），在（zài）對工（gōng）件進行編程的過程中不需要設置（zhì）退尾量。蝸杆（gǎn）的（de）右側（cè）是起刀點的位置（zhì），在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設（shè）置（zhì）在工件右端麵。工件材料一（yī）般選擇（zé）為45鋼；刀具（jù）材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設（shè）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情況，從而（ér）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（zé）一夾一（yī）頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對（duì）於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的（de）誤差需要控製在左（zuǒ）右趕刀量內，具體為0.1mm，必須（xū）滿足工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主程序需（xū）要從（cóng）起（qǐ）刀點位置（zhì）進行，另外加工蝸（wō）杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整個過程的完（wán）整性才能得到保證。一般在粗車完成之後（hòu）再進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加工過（guò）程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進（jìn）行確定。左右切削法粗車完成之後，可（kě）以在兩邊（biān）齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀（dāo）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（cāo）度的要（yào）求。另外，添加切削液可在一（yī）定程度上提高（gāo）切削加工效率，改善齒麵加工（gōng）質量。

 

相關參數的計算

 

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的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和（hé）減速段的距離、轉（zhuǎn）程（chéng）、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計（jì）算過程中，轉速的改變會引（yǐn）起升速段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑（jìng）加上全齒（chǐ）高的兩倍再加上退刀（dāo）量所（suǒ）得。除此之外（wài），還需要（yào）對粗車起刀點和精車起刀點的（de）具體位置進行確定。

 

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

 

使用正確的加工方法

 

直進法，利（lì）用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方（fāng）法比較簡單，不需要複雜的程序語（yǔ）言，但是其缺點是（shì）在加工過（guò）程中（zhōng）容易產生紮（zhā）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（xuē），其切削抗力可以通過減（jiǎn）少切削麵積來降（jiàng）低。這種方法與直進法不（bú）同，發生紮刀的可能性不高，更加（jiā）適應於（yú）蝸杆的粗（cū）車。G76指令功能（néng）是（shì）將直進法和（hé）斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現（xiàn）的情況是，在最後一刀直進切（qiē）削後會產生紮刀的現象。

 

左（zuǒ）右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，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（zhì），能完成蝸杆粗車和精車的製作（zuò），但是其缺（quē）點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不（bú）高。

 

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖（jiān）裝夾（jiá）工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一（yī）個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二（èr）次裝夾後的對（duì）刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要（yào）根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上（shàng）進行（háng）劃線定位，並（bìng）對起刀點的位（wèi）置（zhì）進行修改。

 

合理控製紮（zhā）刀現象的產（chǎn）生

 

紮刀現象一（yī）般產生在吃（chī）刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表麵有（yǒu）刀（dāo）具的紮入（rù）。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程（chéng）度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方法的時（shí）候需要結合機床的（de）剛性情況，可以對切削（xuē）麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象（xiàng）發生的概率（lǜ）。另外（wài）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（háng）控製。

 

2、需要準（zhǔn）確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車（chē）刀，采用正值（zhí）徑向前（qián）角進行操作；如果（guǒ）是（shì）精（jīng）車刀，需要（yào）采用（yòng）的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，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，另外在（zài）精車換刀時候也容易產生（shēng）對（duì）刀的誤差，因此需要嚴格（gé）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（guò）程中，可以利（lì）用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

 

4、實際（jì）加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效（xiào）果方麵表（biǎo）現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時（shí），利用白（bái）鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的（de）混（hún）合劑進（jìn）行配製，進行冷卻（què）潤滑（huá）。精（jīng）車利用全係統換（huàn）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（chéng）中如果受到螺旋升角的影響，一側切削（xuē）刀（dāo）受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候（hòu）容易產生讓刀的現（xiàn）象。因此，可（kě）以選擇讓刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免（miǎn）紮刀（dāo）現象的產生。除此之外還需（xū）要（yào）注意，如果在加工蝸杆的過程中由於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。

 

變換轉速對切削（xuē）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，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現（xiàn）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，則螺距誤（wù）差是一常（cháng）數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通（tōng）常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數控車（chē）床上注意車刀的（de）更換問題，要保證兩把車（chē）刀在（zài）同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需要（yào）進行（háng）對刀處（chù）理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需（xū）要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的（de）方法並不存在試切削（xuē）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（chuáng）上（shàng）加（jiā）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程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準（zhǔn）度，從而徹底改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力（lì）進行了一定程度的減小，提高了（le）蝸杆的質（zhì）量和生產效率。