數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工（gōng）程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車（chē）床應用到實際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率不（bú）僅得到了提高（gāo），而且加（jiā）工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存（cún）在一（yī）定的難度，需要對加工的（de）深度（dù）以及切削刀的程度（dù）進行準確的掌握（wò），避免在加工過程（chéng）中可能出現（xiàn）的紮刀現象。

加工蝸杆工（gōng）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（wō）杆，在對（duì）工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位（wèi）置（zhì），在加工蝸杆過程中，編程的起點一（yī）般設置在工（gōng）件右端麵。工件材料（liào）一般（bān）選擇為45鋼；刀具材料一（yī）般選擇（zé）為（wéi）高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒（chǐ）為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃（chī）刀量（liàng）較大的情況，從而使加工的可靠性得到保（bǎo）證；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選擇一（yī）夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式（shì）進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控（kòng）製在（zài）0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要（yào）控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）須滿足工件的公差要求（qiú）。

在設計工藝時，主程序需（xū）要從起刀點位置（zhì）進（jìn）行，另外（wài）加工蝸杆的過程中（zhōng）還需要其他子（zǐ）程（chéng）序的調用，整個過程的完整（zhěng）性才能得到保證。一般（bān）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（chǐ）厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車（chē）完成之後，可以在兩邊齒側距離刀（dāo）刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的（de）確定，可以根據對刀（dāo）的（de）誤差進行一定程度的調整（zhěng），避免空走刀現象的出現。在（zài）精加工主（zhǔ）程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵（miàn）進行（háng）加（jiā）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度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切（qiē）削加工效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

相關（guān）參數的（de）計算

變換轉速時螺距誤差需（xū）要進行測量，結合工件表（biǎo）麵的劃痕進（jìn）行測量，通常情況需要把測量的誤差（chà）控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同（tóng）樣需要進行（háng）計算，主要（yào）根據升速段（duàn）和減速段的（de）距（jù）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（xiǎo）值的計（jì）算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算（suàn）過程中，轉速的改變會引（yǐn）起升速段和減速段值的改變。起刀（dāo）點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的（de）兩倍再加上退刀量（liàng）所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起（qǐ）刀點的具（jù）體位置進行確定。

軸向（xiàng）直廊蝸杆部分的幾何尺（chǐ）寸及加工中的（de）參數說明，對齒（chǐ）頂圓直徑、倒角（jiǎo）等指標進行了（le）設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條件。

使用（yòng）正確的加工方法

直進（jìn）法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需（xū）要（yào）複雜的程序語言，但是其缺點是在加工過程中容易產（chǎn）生紮刀的現（xiàn）象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜（xié）進法加工（gōng）蝸杆屬於兩刃切削，其（qí）切削（xuē）抗力可以通過（guò）減少切（qiē）削麵積來降低。這種方法與直（zhí）進法（fǎ）不同，發生（shēng）紮（zhā）刀的可能性不高，更（gèng）加適應於蝸杆的粗車。G76指（zhǐ）令功（gōng）能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的（de）模數較大，經（jīng）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，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工（gōng）過程中能對紮（zhā）刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和（hé）精車的製作，但是其缺（quē）點是整個加工過（guò）程比較複雜，並且工作（zuò）效率不（bú）高。

單（dān）刃調頭切削法，利用（yòng）單刃調（diào）頭切削法進行加工，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，保（bǎo）證刀的（de）切削刃單向切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工出來的齒側表麵（miàn）質量較高，滿（mǎn）足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意二次（cì）裝夾後的對（duì）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（què）定（dìng），可以（yǐ）通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位（wèi）置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般（bān）產生在吃刀量不變化（huà）的狀況下，由（yóu）於刀具的背吃刀量（liàng）在切削的（de）過程中（zhōng）增大，所以工（gōng）件的表麵有刀（dāo）具（jù）的紮入。另外積屑（xiè）瘤的產生（shēng）和工藝係統的剛性都在一（yī）定程度上影響著（zhe）紮刀現象的出現。以（yǐ）下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的（de）時候需要（yào）結合機床的剛性情況，可以對切削（xuē）麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的（de）概率。另外積屑瘤也容易導致紮（zhā）刀現象的產生，因此（cǐ）可以對積屑瘤的產生進行控製（zhì）。

2、需要準確選擇刀（dāo）具的幾何角（jiǎo）度，如果是粗車刀，采用正值（zhí）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，采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成（chéng）牙型誤差，另外在精車（chē）換刀時候也容易產（chǎn）生對刀的誤差，因此需要嚴格控（kòng）製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化液（yè）、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選（xuǎn）擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油（yóu）或（huò）者紅鉛粉和全係（xì）統（tǒng）換耗用油（yóu）的（de）混合劑進行（háng）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，能起到（dào）提高工（gōng）件加工表麵質量的（de）作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的（de）影響，一（yī）側切削刀受力彎曲，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（dāo）的現象。因此，可以選（xuǎn）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。除此之外（wài）還需要注（zhù）意，如果在加（jiā）工（gōng）蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋（wén），其原因（yīn）可（kě）能（néng）是切削刃的工（gōng）作（zuò）前角（jiǎo）較小。

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺距誤差的影（yǐng）響

一般數控車床在對（duì）螺紋進行加工（gōng）的過程中，如（rú）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（jù）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（gōng）過程中測量得（dé）到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點（diǎn）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（yào）在數（shù）控車床上（shàng）注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一（yī）位置上，並在X軸和Z軸上的坐（zuò）標是（shì）相（xiàng）同的。加工時可以（yǐ）使用簡單的對刀方法，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，還（hái）需要對第二把刀輸入第一把（bǎ）刀Z值的坐標（biāo），進行一（yī）定程（chéng）度的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證（zhèng）對刀的誤差（chà）在0.05毫米的範（fàn）圍內（nèi）。

結語：綜上所述，利用（yòng）數控車床（chuáng）上（shàng）加工蝸杆在很多（duō）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（kòng）車床上進行（háng）車削大導（dǎo）程蝸杆和螺紋（wén），還能保證數控車床的精準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了（le）刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和（hé）生產效率。