​數（shù）控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆（gǎn）是主要的動件，現階段的礦山機（jī）械和工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）效率不僅得到了提高，而且加工的精（jīng）度也得到了保障。在數控車床上加（jiā）工（gōng）蝸杆存在一定的（de）難度，需要對加工的深度以及切削刀（dāo）的程度進行準確的掌握，避（bì）免在加工過程中可能出現（xiàn）的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

設計工藝的內容

主要加（jiā）工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸（wō）杆（gǎn）的右側是起刀點的位置，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（bān）選（xuǎn）擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速（sù）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（yòu）切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使（shǐ）加工的可靠（kào）性得到保證（zhèng）；在裝夾工件的過程中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂或者（zhě）雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝（zhuāng）夾；對於齒（chǐ）根圓直（zhí）徑的誤差（chà）需要控製（zhì）在0.2mm以內（nèi），而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公（gōng）差要（yào）求。

在設計工藝時，主程（chéng）序需要（yào）從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程（chéng）中還需要其他子程序的調用（yòng），整個過程的完（wán）整性才能得（dé）到保證。一般在粗車完成之後再進行精（jīng）車，車床轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程（chéng）中需（xū）要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度（dù）進行確定。左右切（qiē）削（xuē）法（fǎ）粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀（dāo）刃之間看到趕刀刃的間隙。精車（chē）起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀（dāo）現（xiàn）象的出現。在精加工主程序定（dìng）位之（zhī）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（gǎn）齒厚度（dù）和右側麵粗糙度的要求（qiú）。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的計算（suàn）

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要（yào）把（bǎ）測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需（xū）要進行計算，主要根據升速段和（hé）減速段的距離、轉程、導程進行計算。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）速的改變會引起升速段（duàn）和減速段值的改變。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量所得。除此之外（wài），還需要對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具體位（wèi）置進行確定（dìng）。

軸（zhóu）向直廊（láng）蝸杆部分的幾何（hé）尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒（dǎo）角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法加工蝸（wō）杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺（quē）點是在加工過程中容易產生紮（zhā）刀（dāo）的現象，需要特（tè）別注意這方麵的問題。

斜（xié）進（jìn）法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃（rèn）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（zhā）刀的可能性（xìng）不高，更加適應於蝸杆的粗車。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，經常出現的情況是，在最後一刀直進（jìn）切削（xuē）後會（huì）產生紮刀的（de）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，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控（kòng）製，能完成蝸杆粗車和精車的（de）製作，但是其缺點是整個加工過程比（bǐ）較複雜，並（bìng）且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）頂尖裝（zhuāng）夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現（xiàn），主要利用一個受力，保證刀的（de）切削（xuē）刃單向（xiàng）切（qiē）削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量（liàng）較（jiào）高，滿足了蝸杆進行精加工的（de）條件。需要特（tè）別（bié）注意二（èr）次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝（zhuāng）夾的實現，需（xū）要根據一轉信（xìn）號起始位置確（què）定，可以（yǐ）通（tōng）過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀（dāo）點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮（zhā）刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於（yú）刀具的（de）背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以（yǐ）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影響著紮刀現（xiàn）象的出現。以下主要闡述控製紮（zhā）刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的（de）時候需要結合機（jī）床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀（dāo）現象發生的概率（lǜ）。另外積屑瘤也容易（yì）導致紮刀（dāo）現象（xiàng）的產生，因此可（kě）以對積屑瘤的產生進行控製（zhì）。

2、需要（yào）準（zhǔn）確選擇刀具的幾（jǐ）何角度，如果是粗（cū）車刀（dāo），采用正值徑向前角進行操作；如果是（shì）精車刀，需要采用（yòng）的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工（gōng）時，采用（yòng）的車刀是零度的徑向前（qián）角，一旦選擇（zé）了正（zhèng）值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也（yě）容易產生對刀的（de）誤差，因此需要嚴格控製徑向（xiàng）前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

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

4、實際加工過程（chéng）中乳化液、礦（kuàng）物油在（zài）潤（rùn）滑效（xiào）果方（fāng）麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選（xuǎn）擇。在粗（cū）車使用時，利用（yòng）白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行（háng）配製，進行冷卻潤（rùn）滑。精車利用全係統換耗（hào）用油和煤（méi）油進行混合配製，能起到提（tí）高工件加（jiā）工表麵質量的作用（yòng）。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的（de）影響，一側切（qiē）削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的（de）方向移動，這時候容易產生讓刀的（de）現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能（néng）在一（yī）定程度上避免紮刀現（xiàn）象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸（wō）杆的過程中由於讓刀而產生（shēng）徑向振紋，其原因可（kě）能是切削刃的工作前（qián）角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差（chà）的影響

一般數控車（chē）床在對螺紋進行加工的過（guò）程（chéng）中，如果轉速存（cún）在變換，螺紋螺旋線會在軸向產（chǎn）生一定的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變（biàn）化在兩級轉速範圍（wéi）內，則螺距誤差是一常數，該數值（zhí）可以在加工過程中測量得到。為（wéi）了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問（wèn）題

工件一次安（ān）裝（zhuāng）需要在數控車床上注意車刀的更（gèng）換問題，要（yào）保證兩（liǎng）把車刀在同一位置上，並在X軸（zhóu）和Z軸上的坐標是相（xiàng）同的。加工時可以使用簡單（dān）的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進（jìn）行對刀處理，要保證該工件倒（dǎo）角（jiǎo）的X值是（shì）相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定（dìng）程度的補償。這種（zhǒng）對刀的方法並（bìng）不存在試切削程（chéng）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（chē）床上（shàng）加工蝸杆在（zài）很多方麵都體現（xiàn）了優勢（shì），不（bú）僅不需要工人具有過多的操（cāo）作技能，能（néng）在數控車床上進行車削大（dà）導程（chéng）蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變（biàn）了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削（xuē）力進行了一定程度（dù）的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率（lǜ）。