數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要（yào）的動（dòng）件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的（de）應用非常廣泛（fàn）。數控車床應用到（dào）實際生（shēng）產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了（le）提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工（gōng）蝸杆（gǎn）存在一定的難度（dù），需要對加工的（de）深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確的掌握，避（bì）免在（zài）加工過程（chéng）中可能（néng）出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工（gōng）藝的內容

主要（yào）加工（gōng）內容（róng）為右（yòu）旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過（guò）程中不需要（yào）設置退尾量（liàng）。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加（jiā）工蝸杆過程中（zhōng），編程的起點一般設置在工件右端麵。工件（jiàn）材料一（yī）般選擇為45鋼；刀具材料一（yī）般選擇為高速鋼或硬質合（hé）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（kuàng），從而使加工的可靠性得到保證；在裝（zhuāng）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（jìn）行裝（zhuāng）夾；對於齒根圓（yuán）直徑的誤差需要（yào）控製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為（wéi）0.1mm，必（bì）須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主（zhǔ）程序需要從（cóng）起刀點位（wèi）置進行，另外加工蝸杆的過程（chéng）中還（hái）需要其他子程序的調用，整個過程的完整性（xìng）才能得（dé）到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車（chē）床轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要對軸（zhóu）向齒厚精（jīng）度和齒側表麵粗糙度進行（háng）確定。左右切削（xuē）法粗（cū）車完成之後（hòu），可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的間（jiān）隙。精車起刀點的（de）確定，可以根據對刀的誤差進行（háng）一定程度的（de）調整，避免空（kōng）走刀現象的出現。在精加工主程序定（dìng）位之後，嚴格按（àn）照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如（rú）果主（zhǔ）程序需要進行二（èr）次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度（dù）和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切（qiē）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（zhì）量。

相關參數的計（jì）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，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程（chéng）進行計算。一般情況（kuàng）下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉（zhuǎn）速的改變（biàn）會引起升速段（duàn）和減速段值的改變（biàn）。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）量所得（dé）。除此之外，還需要（yào）對（duì）粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說（shuō）明，對齒頂圓（yuán）直徑（jìng）、倒角等指標進行了（le）設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工（gōng）方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬（shǔ）於三（sān）刃切削，這種方法比較簡單，不需要複（fù）雜的程序（xù）語（yǔ）言，但是其缺點是在（zài）加工（gōng）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切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發（fā）生紮刀（dāo）的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗（cū）車。G76指（zhǐ）令功能是將直進法和斜（xié）進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經（jīng）常出現的情況是，在最後一刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用（yòng）左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並（bìng）不高（gāo），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工（gōng）過程比較複雜（zá），並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾（jiá）工件，為了避免紮（zhā）刀現象的出（chū）現，主要利用一個（gè）受力，保證刀的切削刃單（dān）向切（qiē）削，這樣也能保證蝸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。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀問題，在加工過程中二次裝夾的（de）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定位，並（bìng）對起（qǐ）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（bān）產生在吃刀量（liàng）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（de）表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度上（shàng）影響（xiǎng）著紮刀現象的出現。以下主要（yào）闡述控製紮（zhā）刀（dāo）現象的方（fāng）法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的剛（gāng）性情況，可以對切削麵積進行降低，從而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生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗（cū）車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前角一般（bān）較（jiào）大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向（xiàng）前角，一旦選擇了正（zhèng）值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外在（zài）精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴格控製徑向（xiàng）前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以（yǐ）利用轉位彈（dàn）簧刀杆，這對紮刀（dāo）出現的情況能進行（háng）降低（dī），可以推廣使用（yòng）。

4、實際加工過程中乳化液、礦（kuàng）物油（yóu）在潤滑效（xiào）果方麵表現不明顯，我們需要對（duì）切（qiē）削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者（zhě）紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進（jìn）行冷卻潤滑。精車利用（yòng）全係（xì）統換耗用油和煤油進（jìn）行混合配製，能起到提（tí）高工件加工表（biǎo）麵（miàn）質量的作用。

5、在切（qiē）削過（guò）程中如果受到螺旋升角的影（yǐng）響，一側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件的（de）方向移動，這時候容易產生（shēng）讓刀的現象。因（yīn）此，可（kě）以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加（jiā）工（gōng），能在一定程（chéng）度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加（jiā）工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原（yuán）因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對切（qiē）削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行（háng）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，則螺距誤差是（shì）一常數，該數值可以在加工過程中（zhōng）測（cè）量得到。為了避免亂扣現象，需（xū）要通常對（duì）起刀點的位（wèi）置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題（tí）

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）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（yǐ）使用（yòng）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（tóng）的，還需（xū）要對第二把刀輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這（zhè）種對刀的方法並不存在（zài）試切削程序，但是要保證對刀（dāo）的誤（wù）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（chéng）蝸杆（gǎn）和螺（luó）紋，還能（néng）保證（zhèng）數控車床的精（jīng）準度，從而徹底改變了傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質（zhì）量和生產效率。