數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸（wō）杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛（fàn）。數控車床應用（yòng）到實際生產中（zhōng）後，蝸（wō）杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的（de）精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需（xū）要對加工的深度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（xiàn）的紮刀現象。

加工蝸杆工藝（yì）的分析

設計工藝的內（nèi）容（róng）

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行（háng）編程的（de）過程中不需要設（shè）置退尾量。蝸杆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。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒（chǐ）為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削（xuē）法，以應對背吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般優先選擇一夾一頂或（huò）者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在（zài）0.2mm以內，而Z軸換刀（dāo）的（de）誤差需要控製在（zài）左（zuǒ）右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要從起（qǐ）刀點位置（zhì）進行，另外（wài）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（chē）完成之後再（zài）進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行（háng）確定。左右切（qiē）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刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一（yī）定程度的調（diào）整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位之後，嚴（yán）格按照相（xiàng）關圖樣的要求，對蝸杆的左側（cè）麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位（wèi），要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙（cāo）度的（de）要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高（gāo）切（qiē）削加工效率，改善齒麵加工質量。

相關（guān）參（cān）數的計算

變換轉（zhuǎn）速時螺距誤差（chà）需要進行測量，結（jié）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（kòng）製在（zài）0.05mm的範圍（wéi）內；起刀點（diǎn）同樣需要進（jìn）行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況（kuàng）下，升速段和減（jiǎn）速段最小值的計算公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變（biàn）會引起升速段和減速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值（zhí）由齒頂（dǐng）圓直徑（jìng）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（qǐ）刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向（xiàng）直廊蝸杆部分（fèn）的幾何尺寸（cùn）及加工中的參（cān）數說明，對齒頂（dǐng）圓直徑、倒角等指（zhǐ）標進行了設定，滿足了蝸杆的加工（gōng）條件。

使用正確的加（jiā）工（gōng）方法

直進法，利（lì）用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種（zhǒng）方法比較簡單，不需要複雜的程序語言（yán），但是其缺點是（shì）在加工（gōng）過（guò）程中容易產生紮刀（dāo）的現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜（xié）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（dī）。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生紮刀（dāo）的（de）可能性不（bú）高，更加適應於蝸杆的（de）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（cháng）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（rèn）切削（xuē），其背向力並不高，在加工過（guò）程中能（néng）對紮刀現象（xiàng）進行有（yǒu）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過程比（bǐ）較複雜，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（yào）采（cǎi）用雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象（xiàng）的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆進行精加工的條件（jiàn）。需（xū）要特別注意二次裝夾後的對刀（dāo）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定，可以通（tōng）過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進（jìn）行修改。

合理控（kòng）製紮刀現象的產（chǎn）生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化（huà）的（de）狀況下，由（yóu）於（yú）刀具的（de）背吃刀量在切（qiē）削的過程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮（zhā）入。另外積屑瘤（liú）的產生和工（gōng）藝係統（tǒng）的剛性都在（zài）一定程度（dù）上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控（kòng）製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛（gāng）性情（qíng）況，可以（yǐ）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（lìng）外積屑瘤也容易導致紮刀現象的（de）產生，因此可以對積屑瘤的產生（shēng）進行控製。

2、需要準（zhǔn）確（què）選擇刀具的幾何角度（dù），如果（guǒ）是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在（zài）對蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的車（chē）刀是零度的（de）徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外在精（jīng）車換刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，因此需（xū）要嚴格（gé）控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，這（zhè）對紮刀出現的情況能進行（háng）降低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物（wù）油在潤滑（huá）效果方麵表（biǎo）現不明顯，我們需（xū）要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油（yóu）或者紅鉛粉和全係（xì）統換耗用油的混合劑（jì）進行配製，進（jìn）行冷卻潤滑。精車利（lì）用全（quán）係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提（tí）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，一側切削刀受力彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這時候容易（yì）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，能在一定程度上避免紮刀（dāo）現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工（gōng）蝸杆（gǎn）的過程中由於讓刀而產（chǎn）生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線（xiàn）會在軸向產生一定的（de）偏動現象，從而就會形成螺距的（de）誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數（shù）值可（kě）以在加工過程中測量得（dé）到。為了避免亂扣（kòu）現象（xiàng），需要通常對起（qǐ）刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗（cū）精車的換刀問題

工件一次安裝需（xū）要在數控（kòng）車床上注意車刀（dāo）的更換問題，要保證兩把車刀在同一位（wèi）置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的（de）。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對刀方法（fǎ），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（xiàng）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（de）補償。這種對刀的方法（fǎ）並不存在試（shì）切削程序，但是要保證對刀的誤（wù）差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所（suǒ）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（jù）有過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數（shù）控車（chē）床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸（wō）杆車刀的習慣，合（hé）理（lǐ）控製了刀（dāo）尖（jiān）角，對切（qiē）削力進行了一定程度的減小，提高（gāo）了蝸杆的質量（liàng）和生產（chǎn）效率。