數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸（wō）輪的傳動中，蝸杆是主要（yào）的動（dòng）件（jiàn），現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產中（zhōng）後，蝸杆（gǎn）的生產效率不僅得到了提高，而且加（jiā）工的精度也得到了保障。在數（shù）控車床上加工蝸杆存在一定的難度，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（zhōng）可能出現的紮刀現象。

加（jiā）工蝸杆（gǎn）工藝的分析

設計工藝的內容

主（zhǔ）要加工內容（róng）為右（yòu）旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程（chéng）的過程中不需要設置退尾（wěi）量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中（zhōng），編程的起點一般設置在（zài）工件右端麵（miàn）。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（gǎn）的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應對背吃刀（dāo）量較大的情況，從而使加工的可靠性（xìng）得到保證；在裝夾工件的過程中，一（yī）般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的（de）方（fāng）式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要控製（zhì）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（wéi）0.1mm，必須（xū）滿足工（gōng）件的（de）公差要求。

在設計工藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行（háng），另外加工蝸（wō）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（dào）保（bǎo）證。一（yī）般（bān）在粗（cū）車完成之後（hòu）再進行精車，車床轉（zhuǎn）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（miàn）粗糙度進行確（què）定。左右切削法粗車完成之（zhī）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（qǐ）刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進（jìn）行（háng）一定程度的調（diào）整，避（bì）免空走刀現象（xiàng）的出現。在精加工主程序定位之（zhī）後（hòu），嚴格按照相關圖樣（yàng）的要求，對蝸杆的左側麵進行加（jiā）工。如果主程序需要（yào）進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙（cāo）度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善齒（chǐ）麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速（sù）時（shí）螺距誤差需要（yào）進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕（hén）進行測量（liàng），通常情況需要把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需（xū）要進行計算，主要（yào）根據升速段和減速段的距（jù）離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速（sù）的改變（biàn）會引起（qǐ）升速段和（hé）減（jiǎn）速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量（liàng）所得。除此之外，還（hái）需要對粗車起刀（dāo）點和精（jīng）車（chē）起刀點（diǎn）的具體位置進行確定。

軸向（xiàng）直廊蝸杆部分的幾何尺（chǐ）寸及加工（gōng）中的參數說（shuō）明，對齒頂（dǐng）圓直徑、倒角等指標進行（háng）了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條件。

使用（yòng）正確的加工方法

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，但是其缺點是在加工過程中容易產生紮刀的（de）現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於（yú）兩刃切削，其切（qiē）削抗力（lì）可以通過減少切削麵積來降低。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（gǎn）的粗車（chē）。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸（wō）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象。

左右切削法，利用（yòng）左右切削法加工蝸杆屬於（yú）單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效的控製（zhì），能（néng）完成蝸杆粗車和精（jīng）車的製作（zuò），但是（shì）其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單（dān）刃調頭切削法進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了（le）避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證（zhèng）刀的切削刃單向切削，這（zhè）樣也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工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問（wèn）題（tí），在加工過程中二次裝夾的實（shí）現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上（shàng）進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改（gǎi）。

合理控製（zhì）紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量（liàng）不變（biàn）化的狀況（kuàng）下，由於刀具的背吃刀量在切削（xuē）的過程中（zhōng）增大，所以（yǐ）工件的表麵有刀具（jù）的紮入（rù）。另外積屑瘤的產生和（hé）工藝係統的剛性都在一定程度上影響（xiǎng）著紮刀現象的出現（xiàn）。以下主要闡述控（kòng）製紮刀現（xiàn）象的方法（fǎ）：

1、在（zài）選擇加工（gōng）方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以對切（qiē）削麵積進行（háng）降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積（jī）屑瘤也容易導致紮（zhā）刀現象的產生，因此可以（yǐ）對積（jī）屑瘤的（de）產生進行控製。

2、需（xū）要準確選擇（zé）刀具的幾何角（jiǎo）度，如果是粗車刀，采用正（zhèng）值徑向前角進（jìn）行操（cāo）作；如果是精車刀（dāo），需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用（yòng）的車刀是零度（dù）的徑向前角，一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙（yá）型誤差，另外在精車換刀時候也（yě）容易（yì）產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大（dà）小，保證誤（wù）差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利（lì）用轉位彈簧刀杆（gǎn），這對（duì）紮刀出現的情況能進行降（jiàng）低，可以（yǐ）推廣使用。

4、實（shí）際加工過程中乳化（huà）液、礦物油在潤（rùn）滑（huá）效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合（hé）理的（de）選擇。在（zài）粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤（méi）油進行混合配製，能起到提高（gāo）工件加工表（biǎo）麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀刃（rèn）會逐漸向遠離工件的方向移動（dòng），這時候容易產生（shēng）讓刀的現（xiàn）象（xiàng）。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工（gōng），能在一定程度上避免紮刀現象（xiàng）的產（chǎn）生。除此之外還需要注意，如果在加（jiā）工蝸杆的過程中由於讓（ràng）刀而產生徑向振紋，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（chà）的影（yǐng）響

一般數控車床在對螺（luó）紋進行加工（gōng）的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向（xiàng）產生一（yī）定的偏動現象，從而（ér）就會形成螺距的誤差。如果轉速的變（biàn）化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常（cháng）數，該數值可以（yǐ）在加（jiā）工過程（chéng）中（zhōng）測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起（qǐ）刀點的位置進（jìn）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（kòng）車床上注意（yì）車刀的更換問（wèn）題，要保證兩把車刀（dāo）在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工（gōng）時可以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要（yào）保證該工件倒角的X值是相同的，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（cháng）。這種對刀的方法並不存在試切削程（chéng）序，但是要（yào）保證對刀的誤差在0.05毫（háo）米的（de）範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現（xiàn）了優勢，不僅不需要工（gōng）人（rén）具有過多的操作技能，能在數控車床（chuáng）上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還（hái）能保證（zhèng）數控車床的精準度，從而徹底（dǐ）改變（biàn）了（le）傳統蝸杆（gǎn）車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了（le）一定程度的減小，提（tí）高了蝸杆的質量和（hé）生產效率。