數控車床（chuáng）上怎（zěn）麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件（jiàn），現階段的礦山機械（xiè）和工程（chéng）機械（xiè）中蝸杆的（de）應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而（ér）且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難（nán）度，需要對加工的深度（dù）以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右（yòu）旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編程的過程中不需要設（shè）置退（tuì）尾量。蝸杆的右側（cè）是起（qǐ）刀點的位（wèi）置，在（zài）加工蝸杆過程中，編程（chéng）的（de）起點（diǎn）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）般選擇為高速鋼或硬質合（hé）金；設置蝸（wō）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（jiào）大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的（de）方式進行裝夾；對（duì）於齒根圓（yuán）直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的（de）誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設（shè）計工藝（yì）時，主（zhǔ）程序需要從起刀點位（wèi）置進行，另外加工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調用，整（zhěng）個過程的完整性才能得（dé）到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車（chē）床轉速選為10 RPM，加工（gōng）過程（chéng）中需要對軸向齒厚精（jīng）度和齒側表（biǎo）麵粗糙度進行（háng）確定。左右（yòu）切（qiē）削法粗車完成之後，可（kě）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度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在精加工主程序定位（wèi）之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工（gōng）。如果主程序需（xū）要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和右側麵（miàn）粗糙度的（de）要求。另外，添加切削液可在一定（dìng）程度上提高切削加（jiā）工效率（lǜ），改善（shàn）齒麵加工質量。

相關參（cān）數的（de）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（jìn）行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範（fàn）圍內（nèi）；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（chéng）、導（dǎo）程進行計算。一般情況下，升速段（duàn）和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算（suàn）過（guò）程中，轉（zhuǎn）速的改變會引起升速段和（hé）減速段值（zhí）的改變。起刀點的（de）X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此（cǐ）之外，還（hái）需要對粗車起刀點和精車起刀點的具（jù）體（tǐ）位置進行（háng）確（què）定。

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

使用正確的加（jiā）工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加（jiā）工過程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這（zhè）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（jiǎn）少切削麵積來降低。這（zhè）種方法與直進（jìn）法不同，發生紮刀的可能（néng）性不高，更加適應（yīng）於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相結合，如果蝸杆的（de）模數較（jiào）大，經常出現的情（qíng）況是，在最後一刀直進切（qiē）削後會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左右切削法加（jiā）工（gōng）蝸（wō）杆屬於單刃切削，其背向力並不高（gāo），在加工過程中能對紮刀現象進行有（yǒu）效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製（zhì）作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且（qiě）工作效率（lǜ）不高。

單（dān）刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀（dāo）現象的出現，主要利用一個受力，保證（zhèng）刀的切削刃單向切削，這樣也（yě）能保證蝸（wō）杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆（gǎn）進行精加（jiā）工的條件。需要（yào）特別注意二次裝（zhuāng）夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾（jiá）的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通（tōng）過在卡盤上（shàng）進（jìn）行劃線定（dìng）位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象（xiàng）的產生

紮刀（dāo）現（xiàn）象（xiàng）一般產生在吃（chī）刀量不變（biàn）化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削的過程（chéng）中增大，所以工（gōng）件的表麵（miàn）有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝（yì）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（zhǔ）要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合機（jī）床的剛性情況，可以對切削麵積進（jìn）行（háng）降（jiàng）低，從而降低背向力對紮（zhā）刀現象發生的概（gài）率。另外積屑瘤也容易導（dǎo）致（zhì）紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選（xuǎn）擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行操作；如果是精車（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在（zài）對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零（líng）度（dù）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（wài）在精車換刀（dāo）時候也容易產生對刀的（de）誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可（kě）接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈簧（huáng）刀杆，這對紮刀（dāo）出現（xiàn）的情況能進行降低，可以推廣使（shǐ）用。

4、實際加工過程中（zhōng）乳化液（yè）、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們（men）需要對（duì）切削液進行（háng）合（hé）理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉（fěn）和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用（yòng）全係（xì）統換耗用油和煤油（yóu）進行混合配製，能起到提高工件加工（gōng）表麵質量的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到（dào）螺旋升角的影響，一側切（qiē）削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工（gōng）件的方向移動，這時候容易（yì）產生讓（ràng）刀的現（xiàn）象。因此，可（kě）以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定（dìng）程度上避免（miǎn）紮刀現象的產生。除（chú）此之外還需要注意，如（rú）果（guǒ）在（zài）加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可（kě）能是切（qiē）削刃的工作前角較小。

變換（huàn）轉速對（duì）切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控（kòng）車床在對螺紋進行加（jiā）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（dòng）現象，從而就會形成螺（luó）距的（de）誤差。如果轉速（sù）的變化在兩級轉速範圍內，則螺（luó）距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避（bì）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題

工件一次安裝需（xū）要在數控車床上注意（yì）車刀的更換問（wèn）題，要保證兩把（bǎ）車刀在同一位置上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓（yuán）獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需（xū）要進行（háng）對刀處理，要保（bǎo）證（zhèng）該工件倒角的X值（zhí）是相同的，還需要對第二把刀輸入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並（bìng）不存（cún）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（suǒ）述，利用數控（kòng）車床上加工（gōng）蝸杆（gǎn）在很多（duō）方麵都體現了優勢，不僅不需要（yào）工人具有（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上進（jìn）行（háng）車削大導（dǎo）程蝸杆（gǎn）和螺（luó）紋，還能保（bǎo）證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀（dāo）的習慣，合理控製了（le）刀尖角，對切削力進行了一（yī）定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。