數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，現階段的礦山機械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣（guǎng）泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅（jǐn）得到了提高（gāo），而且加工的精度也得到了保（bǎo）障。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一定的難（nán）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紮刀現象。

加（jiā）工蝸杆工藝的分析

設（shè）計工藝的內容（róng）

主要加工內容（róng）為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在對工件進行編（biān）程的（de）過程中不需要設置退尾量。蝸杆（gǎn）的右側是（shì）起刀點的位置（zhì），在加工蝸杆過（guò）程中，編程的起點一（yī）般設置在工件右端麵。工件材料一（yī）般選擇為45鋼；刀具材（cái）料一般（bān）選（xuǎn）擇為高速鋼或（huò）硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以應對背吃（chī）刀量較大的情況，從而使加工的可靠（kào）性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇（zé）一夾一頂或者雙頂夾尖（jiān）的方式進行裝夾；對於齒根圓直（zhí）徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計（jì）工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另（lìng）外加工蝸杆的過（guò）程中還需要其他子程序的調（diào）用，整個（gè）過程的完整性才能得到保（bǎo）證。一般在粗車完成之後再進行精車（chē），車床轉速選為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（cāo）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刃的間隙。精車（chē）起刀（dāo）點的確定，可以根據（jù）對刀的誤差進行一定程度的調（diào）整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程（chéng）序定（dìng）位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆（gǎn）的左側麵進行加工。如果（guǒ）主程（chéng）序需要進行二（èr）次定位，要保證蝸杆齒（chǐ）厚度（dù）和（hé）右側麵粗糙度的要求。另外，添加切（qiē）削液可在一定（dìng）程度上提高切削加（jiā）工（gōng）效率，改善（shàn）齒麵加工質量。

相關參數的計（jì）算

變換（huàn）轉速時螺距誤差需（xū）要進行測量，結合工件表（biǎo）麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段的距離、轉程、導程進行（háng）計算。一般情況下，升速段和（hé）減速段最小值的（de）計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段和減速（sù）段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍再加上退刀（dāo）量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和（hé）精車起刀點的具（jù）體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工（gōng）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（le）蝸杆的加工條件。

使用正確的加工方法

直進法，利用直進法（fǎ）加（jiā）工蝸杆屬於三（sān）刃切削，這種方法比較簡單，不需（xū）要複（fù）雜的程序語言，但是其缺點是（shì）在加工過程中容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜進法（fǎ），利（lì）用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以通過減少切削麵積來（lái）降低。這種方法（fǎ）與直進法不（bú）同（tóng），發生紮刀的可（kě）能性不高，更加適應於蝸杆的粗車（chē）。G76指令功能是將直進法和斜進法相（xiàng）結合，如果（guǒ）蝸杆（gǎn）的模數較大，經常出現的情況（kuàng）是，在最後一刀直（zhí）進切削後會產生紮刀的現（xiàn）象。

左右切削（xuē）法，利用左右切削法加工蝸杆（gǎn）屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對（duì）紮刀現象進行有效的（de）控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精車的製作（zuò），但是其缺點是整（zhěng）個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調（diào）頭切削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象（xiàng）的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削（xuē），這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高，滿（mǎn）足了（le）蝸杆進（jìn）行精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題（tí），在加工過程（chéng）中二次裝夾的（de）實現，需要根據一轉信（xìn）號起始（shǐ）位置確定（dìng），可以通過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀（dāo）現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變（biàn）化的（de）狀（zhuàng）況（kuàng）下，由於（yú）刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產（chǎn）生和工藝係（xì）統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現（xiàn）象的方法：

1、在選擇加（jiā）工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵（miàn）積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生（shēng）的概率。另外積（jī）屑瘤也容（róng）易（yì）導致紮刀現（xiàn）象的（de）產生，因此可以（yǐ）對（duì）積屑瘤的產生進行控製。

2、需（xū）要準確選擇刀具的幾何角度，如（rú）果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行操作（zuò）；如果是精車（chē）刀，需要（yào）采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是（shì）零度的（de）徑向前角，一旦選擇了正值（zhí）徑向前角，會造成牙型誤（wù）差，另（lìng）外在精車換刀時候（hòu）也容易產生對刀（dāo）的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受（shòu）的範圍內。

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

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦（kuàng）物油在潤滑效果方麵（miàn）表（biǎo）現不明顯，我們需要對切削液進行合理的（de）選擇（zé）。在（zài）粗車使用（yòng）時，利用白鉛油或（huò）者紅鉛粉和全係統換耗用油的（de）混（hún）合劑進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車利用全係（xì）統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量（liàng）的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋（xuán）升角的（de）影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，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，能在（zài）一定程（chéng）度上避免（miǎn）紮刀現象的產生。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（yīn）可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數（shù）控（kòng）車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在（zài）軸向產（chǎn）生（shēng）一定的偏動現象，從而就會（huì）形成螺距的誤差。如果轉（zhuǎn）速的變化在（zài）兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一（yī）常數，該數值可以在加工過程（chéng）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題

工件一次（cì）安（ān）裝需要在數控車床上（shàng）注意（yì）車刀的更換（huàn）問題，要保（bǎo）證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可（kě）以（yǐ）使用簡單的對刀方法，當外（wài）圓獲得X軸相（xiàng）對坐標之後，需要進行對刀處理（lǐ），要保證該工件倒角的X值是相同（tóng）的，還（hái）需要對（duì）第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不（bú）存在試切削程序，但是要保證對刀（dāo）的誤差在0.05毫（háo）米的範圍內。

結語（yǔ）：綜上所述，利用數控車床（chuáng）上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，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蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理（lǐ）控製了刀尖角，對切（qiē）削力進行了一定（dìng）程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。