數（shù）控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦（kuàng）山機械和工程機械中蝸杆的應（yīng）用非常廣泛。數控（kòng）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，而且加工的（de）精度也得（dé）到了保障。在數控車床（chuáng）上加工蝸杆存在一定的（de）難度，需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的（de）紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸（wō）杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆（gǎn）的右側是（shì）起刀點（diǎn）的（de）位置，在加工蝸杆過程（chéng）中，編程的起點一般設置在工件（jiàn）右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具（jù）材料一般選擇為高速（sù）鋼或硬質合金；設置蝸杆的全（quán）齒為6.6mm，利用（yòng）G92命令實（shí）現左右（yòu）切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優（yōu）先選（xuǎn）擇一夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式進行裝（zhuāng）夾；對（duì）於（yú）齒根圓（yuán）直徑的誤（wù）差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必（bì）須滿足工件的公差要求。

在設計工藝（yì）時，主程序需要從起刀點位置進行，另外（wài）加工蝸杆的（de）過程中還需要（yào）其他（tā）子程序的調用，整個過程的（de）完整性才能得到保證（zhèng）。一般在粗車完成之後再進行精車，車（chē）床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒（chǐ）厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車（chē）完成之（zhī）後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕（gǎn）刀刃的間隙。精車起刀點的確（què）定，可以根據對（duì）刀的誤（wù）差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在（zài）精（jīng）加（jiā）工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸（wō）杆（gǎn）的左側麵（miàn）進行加工（gōng）。如果主程序需要進（jìn）行二次定位，要（yào）保證蝸（wō）杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率（lǜ），改（gǎi）善齒麵（miàn）加工質量。

相關參數的（de）計算

變（biàn）換轉速時螺距誤差需（xū）要進行測量，結合工件表麵（miàn）的劃痕進行測量，通（tōng）常情況需要把測量（liàng）的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計（jì）算，主要根據升速段和減速段（duàn）的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和（hé）減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（gǎi）變會引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（de）兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精（jīng）車（chē）起刀點的具（jù）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明（míng），對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設（shè）定（dìng），滿足了蝸（wō）杆的加工條件。

使用（yòng）正確的加（jiā）工方（fāng）法

直進（jìn）法，利用直（zhí）進法加工蝸杆（gǎn）屬於（yú）三（sān）刃切削，這種方（fāng）法（fǎ）比較簡單，不需要複雜（zá）的程序語言，但是其缺點是在加工過程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（xié）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（xuē）麵積來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法（fǎ）和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現（xiàn）的情況是，在（zài）最後一刀（dāo）直進切削後會產生紮刀的現象（xiàng）。

左右切削法，利（lì）用（yòng）左（zuǒ）右切削（xuē）法加工蝸杆屬於單刃切削，其（qí）背（bèi）向（xiàng）力（lì）並不高，在加工過（guò）程中能對紮刀現象進行（háng）有效的控製，能完成（chéng）蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點（diǎn）是整個加工過程比（bǐ）較複雜，並且工作效率（lǜ）不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削（xuē）法（fǎ）進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了避（bì）免紮刀現象的出現，主要利用一個受（shòu）力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也（yě）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（jiā）工的條（tiáo）件。需要特（tè）別注意（yì）二（èr）次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根（gēn）據一轉信號起始位置確定，可以通過在（zài）卡盤（pán）上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點的位置進（jìn）行修改。

合理（lǐ）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，由於刀具（jù）的背吃刀（dāo）量在切削（xuē）的過程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有（yǒu）刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工（gōng）藝係統的（de）剛性都在一定程度上影（yǐng）響著紮刀現象的出現。以下主要闡述（shù）控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床（chuáng）的剛性情（qíng）況，可以對切削麵積進行降低，從（cóng）而降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生（shēng）的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀（dāo）現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進（jìn）行控製。

2、需（xū）要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，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。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是零度的徑向前角（jiǎo），一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容易產生對刀的（de）誤差，因此需要嚴格控製（zhì）徑（jìng）向前角的大小，保證誤差在可接受（shòu）的範圍（wéi）內。

3、在使（shǐ）用粗車的過程（chéng）中，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出現的（de）情況能進行降低，可以推廣（guǎng）使用。

4、實際加工過程（chéng）中乳化液、礦（kuàng）物油在潤滑效果方麵表現不明顯（xiǎn），我們需（xū）要對切削液進行合理（lǐ）的選擇。在粗（cū）車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的（de）混合（hé）劑進（jìn）行配製，進行冷卻（què）潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗用（yòng）油和煤油進行混（hún）合配製（zhì），能起（qǐ）到（dào）提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過（guò）程中（zhōng）如果受到螺旋升角（jiǎo）的（de）影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件的方（fāng）向移動，這（zhè）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，能在一定程度（dù）上避免紮刀現象的產（chǎn）生。除（chú）此之外還需要注意，如果（guǒ）在加（jiā）工蝸杆的（de）過程中由於讓刀而產生徑向振（zhèn）紋，其（qí）原因（yīn）可能是切削刃（rèn）的工作前（qián）角較小。

變換轉速對切削螺（luó）紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工（gōng）的過程（chéng）中，如（rú）果轉速存在變換，螺紋螺旋（xuán）線會在（zài）軸向產生一定的偏（piān）動現（xiàn）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測量（liàng）得（dé）到。為了避免亂扣現象（xiàng），需要通常對（duì）起刀點的位置進行（háng）修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把（bǎ）車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上（shàng）的坐標（biāo）是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外（wài）圓獲得X軸相對坐（zuò）標之後，需（xū）要進行（háng）對刀處理，要（yào）保證（zhèng）該工件倒角的X值是相同的（de），還需要對第二（èr）把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程（chéng）度的補償。這（zhè）種（zhǒng）對刀的方法並不存在試切削程序，但是（shì）要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍（wéi）內（nèi）。

結語：綜上所述，利用數控車床上加（jiā）工蝸杆在很多（duō）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）蝸杆和螺紋，還（hái）能保證數控車（chē）床的精準度，從而徹底改變了傳（chuán）統蝸杆車刀的習慣（guàn），合理控製了刀（dāo）尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的（de）質量和生（shēng）產效率（lǜ）。