​數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（jiē）段的礦（kuàng）山機械和工（gōng）程機械中蝸杆的應用非常廣（guǎng）泛。數控車（chē）床應用到實際生產（chǎn）中後，蝸杆的生產效率不僅得到（dào）了提高，而且（qiě）加工的精度也得到了保障。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確（què）的掌（zhǎng）握，避免在加工過程中可能出現的紮刀（dāo）現象。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工藝（yì）的內容

 

主要加工（gōng）內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程（chéng）的過程（chéng）中不需（xū）要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在（zài）加工蝸杆過程中，編程的起（qǐ）點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一（yī）般選擇為高速鋼（gāng）或硬質合金；設置蝸杆的全齒為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，從而使加（jiā）工的可（kě）靠（kào）性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般（bān）優先選擇一夾一頂（dǐng）或者雙頂夾尖的方（fāng）式進行裝夾；對於齒（chǐ）根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤（wù）差需要控製在左右趕刀量內，具（jù）體為0.1mm，必須滿足工（gōng）件的公（gōng）差要求。

 

在設計工藝時（shí），主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速（sù）選為10 RPM，加工（gōng）過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗（cū）糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程（chéng）度的調整，避免空走刀現（xiàn）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（jiā）工。如果主程序需要進行二次定位，要保（bǎo）證蝸杆齒厚度和右側麵（miàn）粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上（shàng）提高切削加工效率，改（gǎi）善齒（chǐ）麵加工質量。

 

相關參數的計算（suàn）

 

變（biàn）換（huàn）轉速時螺（luó）距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行（háng）測量，通常情況需要把測量的誤（wù）差控製在0.05mm的（de）範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據（jù）升（shēng）速段和減速段的（de）距離（lí）、轉程（chéng）、導程進行計算。一般情況下（xià），升速段和減速段最小值的計算（suàn）公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程（chéng）中，轉速（sù）的改變會引（yǐn）起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除（chú）此之外，還需要對（duì）粗（cū）車起刀點和精車起刀點的具體（tǐ）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明，對齒頂圓直徑、倒角（jiǎo）等指標進行了設定，滿足（zú）了蝸杆的加（jiā）工條件。

 

使用正確的加工方法

 

直進法，利用直（zhí）進法加工蝸杆屬於（yú）三刃切削，這種（zhǒng）方法比（bǐ）較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加（jiā）工過程中容（róng）易產生（shēng）紮刀（dāo）的現（xiàn）象，需要（yào）特別注意這方麵的問題。

 

斜進法，利用斜進法加工（gōng）蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可（kě）以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性（xìng）不高（gāo），更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜（xié）進法相結合，如（rú）果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在（zài）最後一刀直進切削（xuē）後會產生紮刀的現象。

 

左右（yòu）切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切（qiē）削，其背向力並不高，在加工過程（chéng）中能（néng）對紮刀現象進行有效的控製，能完成（chéng）蝸（wō）杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加（jiā）工過程（chéng）比較（jiào）複雜，並且工作效率不高。

 

單刃調頭（tóu）切削法，利用單刃調頭切削法進行加工（gōng），需要采用（yòng）雙頂尖裝夾工件，為（wéi）了避免紮（zhā）刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削（xuē），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（jīng）加工的條件。需要特別注意二次裝夾（jiá）後的對刀問（wèn）題，在（zài）加工過程中二次裝夾的實現，需要根據（jù）一（yī）轉信號（hào）起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並（bìng）對起刀點的位置進行修改。

 

合理控製（zhì）紮刀現象的（de）產（chǎn）生

 

紮刀現（xiàn）象一般產生在吃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，所以工件的表麵有刀（dāo）具（jù）的紮入。另（lìng）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象的出現。以下主要闡述控（kòng）製紮（zhā）刀現象的（de）方法：

 

1、在選擇加工方法（fǎ）的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進（jìn）行降低（dī），從而降低背向力對紮（zhā）刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易（yì）導致紮刀現象的（de）產生（shēng），因（yīn）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（jǐ）何角度（dù），如果是粗車刀，采用正值徑向前角進（jìn）行操作；如果是精車刀（dāo），需要采用的前角一（yī）般較（jiào）大。在對蝸杆進行精加工時，采用（yòng）的車刀（dāo）是零度的徑（jìng）向前角，一旦選擇了正值徑向前角（jiǎo），會（huì）造成牙型誤差，另外在精車（chē）換刀時候（hòu）也容易產生對（duì）刀的誤差，因此（cǐ）需要嚴格控製徑向前角的大（dà）小，保證誤差在可接受的範圍內。

 

3、在使用粗車的過（guò）程（chéng）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、實際加工過程（chéng）中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表現不明顯（xiǎn），我們需要對切削（xuē）液進行合（hé）理的（de）選擇（zé）。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉（fěn）和全係統（tǒng）換耗用油的混合劑進行配（pèi）製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行（háng）混合配（pèi）製，能起到提高工件加工表麵質量的作用（yòng）。

 

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力（lì）彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離（lí）工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃（rèn）進行蝸杆的加工，能在一（yī）定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果（guǒ）在加工蝸杆的過（guò）程中（zhōng）由（yóu）於（yú）讓刀而（ér）產生徑向振紋，其原因可能是切削（xuē）刃的工作前角較小。

 

變換轉速對切削螺紋（wén）螺距誤差的影響

 

一般數控車床在對螺紋進（jìn）行加工的過程中，如果轉（zhuǎn）速存（cún）在變換，螺紋螺旋（xuán）線（xiàn）會在軸（zhóu）向（xiàng）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（chà）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，需要通常對起（qǐ）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（xū）要在數控車床上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軸上的坐標是相同的。加工（gōng）時（shí）可以使用（yòng）簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需要進行對刀處理，要保證（zhèng）該工件倒角的X值是（shì）相同的（de），還需要對第二把刀輸（shū）入第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行（háng）一定程度的補償。這種對刀的方法（fǎ）並不存在試切削程（chéng）序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內（nèi）。

 

結（jié）語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆（gǎn）在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人（rén）具有過多的操作技能，能在數控（kòng）車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數（shù）控車床的精準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了（le）刀尖角（jiǎo），對（duì）切削（xuē）力進行了一定程度的（de）減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。