​數控車床上怎（zěn）麽加工（gōng）蝸（wō）杆？

　　

在（zài）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（jī）械中蝸杆的應用非常廣泛。數控（kòng）車床應（yīng）用到實際生產中後，蝸（wō）杆（gǎn）的生產效率不僅得到了提高，而且加工（gōng）的精度也得到了保障（zhàng）。在數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一（yī）定的難度，需要對（duì）加工的深度以（yǐ）及切削（xuē）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（yào）加工內容為（wéi）右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起（qǐ）點一般（bān）設置在工件右端（duān）麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀具材料（liào）一般（bān）選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒（chǐ）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，從而使加工的可（kě）靠性（xìng）得到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般（bān）優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進（jìn）行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製在0.2mm以內，而（ér）Z軸換刀的誤（wù）差需要控製在左右趕刀（dāo）量內（nèi），具體為0.1mm，必須滿（mǎn）足工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行（háng），另（lìng）外加工蝸（wō）杆的過程中還需（xū）要其他子程序（xù）的調用，整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，車床轉（zhuǎn）速選為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刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據（jù）對刀的誤差進行一定程度（dù）的調整，避免空走刀（dāo）現象的出現。在精加（jiā）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（jìn）行二次定位（wèi），要保（bǎo）證（zhèng）蝸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，改善齒麵加工質量（liàng）。

 

相關參數的計算

 

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量（liàng）的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需（xū）要（yào）進行計算，主要根據升（shēng）速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值（zhí）的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中，轉（zhuǎn）速的改變會引起升速段和減（jiǎn）速（sù）段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑（jìng）加上全齒高的兩（liǎng）倍（bèi）再加上退刀量所得。除此之外（wài），還（hái）需要對粗車起刀點（diǎn）和精車起刀點的（de）具體位置進行確定。

 

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參（cān）數說明（míng），對齒頂圓直徑、倒角等（děng）指標進行了設定（dìng），滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確（què）的加工方法

 

直（zhí）進法，利用直進法加工蝸杆（gǎn）屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要複（fù）雜的程序語言，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（yì）這方麵的問題。

 

斜進法（fǎ），利（lì）用（yòng）斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削（xuē）抗（kàng）力可以通過減少切削麵積來降低。這種方法與直進法（fǎ）不同，發生紮（zhā）刀的可能（néng）性不高（gāo），更加適應於蝸杆的粗車。G76指（zhǐ）令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮刀的現（xiàn）象。

 

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單（dān）刃切削，其背向（xiàng）力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製（zhì），能完成蝸杆粗車和精車的製（zhì）作，但是其缺點（diǎn）是整個（gè）加（jiā）工過程比較複雜（zá），並且工作效率不高。

 

單刃調頭切（qiē）削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要（yào）采用（yòng）雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了（le）避免紮（zhā）刀現象的出現，主要（yào）利（lì）用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能（néng）保證蝸杆（gǎn）所加工出來的（de）齒側表麵質量較高，滿足了（le）蝸杆進（jìn）行精加工的條（tiáo）件（jiàn）。需要特別（bié）注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實（shí）現，需要根據一轉信號起（qǐ）始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行（háng）修改。

 

合（hé）理控製紮刀現象的（de）產生

 

紮刀現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（de）過程中增大，所以工件的表麵有刀（dāo）具（jù）的紮入。另外積屑瘤的產生（shēng）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（yǐ）下主（zhǔ）要闡（chǎn）述控製紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方（fāng）法的時候需要結合機床的（de）剛性情況，可以對切削（xuē）麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外（wài）積屑瘤也容易導致紮刀現（xiàn）象的產生（shēng），因此可以對積屑瘤的產生（shēng）進行控製（zhì）。

 

2、需要準（zhǔn）確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用（yòng）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（bān）較大（dà）。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前（qián）角，一旦選擇了正值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差（chà），另外在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此（cǐ）需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小，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（lì）用（yòng）轉位彈簧刀（dāo）杆，這對紮刀出現的情況能（néng）進行降低，可以推（tuī）廣使用。

 

4、實際加工過程中乳化液、礦（kuàng）物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對（duì）切削液進行合理的選擇。在粗（cū）車使用時，利用白鉛油或者（zhě）紅鉛粉和全係統（tǒng）換耗用油的混合劑進行配（pèi）製（zhì），進行冷卻潤滑。精車利用全係統（tǒng）換（huàn）耗（hào）用油（yóu）和（hé）煤油（yóu）進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

 

5、在切削過程中如果受到螺（luó）旋升角的影響，一側切削刀受（shòu）力（lì）彎曲，刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現（xiàn）象。因（yīn）此，可以選擇讓（ràng）刀（dāo）一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現（xiàn）象的產生。除此之外還需要注意，如（rú）果在加工蝸杆的過程（chéng）中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作（zuò）前角較小。

 

變換轉速（sù）對切削螺（luó）紋螺距誤差的影響

 

一般數控車床在（zài）對螺紋進行加工的過程中，如果轉速（sù）存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定（dìng）的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距（jù）的誤差。如果轉（zhuǎn）速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加（jiā）工過程中測量得到（dào）。為（wéi）了避免亂扣現象，需要（yào）通常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數控車床上注意車（chē）刀的更換（huàn）問題，要保證（zhèng）兩把車刀在同一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標是（shì）相同的。加工時可（kě）以使用簡單的對刀方法，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（de）X值是（shì）相同的，還需要對第二把刀輸入第一把（bǎ）刀（dāo）Z值（zhí）的坐標（biāo），進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試（shì）切（qiē）削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範（fàn）圍內。

 

結語：綜上所述，利用數控車床上加（jiā）工蝸杆在很多方麵都體現了優勢（shì），不僅不需要工人具有過多的操（cāo）作技（jì）能，能在數控（kòng）車床上進行車削大導（dǎo）程蝸（wō）杆和螺紋，還能保證數控車床的精（jīng）準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣（guàn），合（hé）理控製了刀（dāo）尖角，對切削力進行了一定程（chéng）度的減小，提高了蝸杆的質（zhì）量和生產效率。