數控車床上（shàng）怎麽加（jiā）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中蝸杆的（de）應用非常廣泛。數控車床應用到實際生產（chǎn）中後，蝸杆的生（shēng）產效率不僅得到了提高（gāo），而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以（yǐ）及切削刀的程度進行準確的掌握，避（bì）免在加工過（guò）程中（zhōng）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

主要加工（gōng）內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在對工（gōng）件進行（háng）編程的過程中不需要設置（zhì）退尾量。蝸杆的右側是（shì）起刀（dāo）點的位置，在（zài）加工蝸杆過程（chéng）中，編（biān）程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般（bān）選擇為45鋼；刀具（jù）材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為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，從而使加工的可靠性得到保（bǎo）證；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖的方式進行裝（zhuāng）夾；對於（yú）齒根圓直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（zài）左右（yòu）趕刀量內，具體（tǐ）為0.1mm，必須滿足工件（jiàn）的公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行，另外加工蝸杆（gǎn）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（dé）到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為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確定（dìng）。左右（yòu）切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之（zhī）間看（kàn）到趕（gǎn）刀刃的間隙（xì）。精車起刀點的確定，可（kě）以根據對刀的誤差進行一（yī）定程度的調整，避免空走刀現（xiàn）象的（de）出（chū）現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關（guān）圖樣的要求，對（duì）蝸杆（gǎn）的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸（wō）杆齒厚度和右側麵粗（cū）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。

相關（guān）參數的計算

變換轉速（sù）時（shí）螺距誤差需要進（jìn）行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根（gēn）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，升速段和減速段（duàn）最小值的計算公（gōng）式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由（yóu）齒頂圓直徑加上全齒高的兩（liǎng）倍再加上退刀量所（suǒ）得。除此（cǐ）之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒（chǐ）頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用（yòng）正確的加工方法

直進法，利（lì）用直進法（fǎ）加工蝸杆（gǎn）屬於三刃（rèn）切（qiē）削，這種方（fāng）法比較簡單，不需（xū）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現象，需要特別注意這方麵（miàn）的（de）問題。

斜（xié）進法（fǎ），利用斜（xié）進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切（qiē）削抗力（lì）可以通過減少切削麵積（jī）來降低。這種方法與直進法不同，發生紮刀（dāo）的可能性不高（gāo），更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進（jìn）法相結合，如果蝸杆的模（mó）數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直進切削後（hòu）會產生紮刀的現象。

左右（yòu）切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，其背向力並不高（gāo），在加工（gōng）過（guò）程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆（gǎn）粗車和精車的製作，但是（shì）其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜，並（bìng）且工作效率（lǜ）不（bú）高（gāo）。

單刃調頭切（qiē）削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙（shuāng）頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個（gè）受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所（suǒ）加工出來的（de）齒側表麵質量較高，滿足了蝸杆進行精加（jiā）工的條件。需要特別注意二次裝（zhuāng）夾（jiá）後的（de）對刀（dāo）問題，在加工（gōng）過程中二次裝（zhuāng）夾的實現，需要根據一轉（zhuǎn）信（xìn）號起（qǐ）始位置確（què）定，可以通過在卡（kǎ）盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象（xiàng）的產生

紮刀現象一般產生在吃（chī）刀（dāo）量不變化的狀況下，由於（yú）刀具的背吃刀量（liàng）在切削的（de）過程中增大，所以（yǐ）工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一定程度（dù）上影響著紮（zhā）刀現象的出現。以下主要闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時（shí）候需（xū）要結合機床的剛性（xìng）情況，可（kě）以對切（qiē）削麵積進行降低，從而（ér）降低背向力（lì）對紮刀現象發生的概率。另外（wài）積（jī）屑瘤也（yě）容易導（dǎo）致紮刀現（xiàn）象的產生，因此（cǐ）可以對積屑瘤（liú）的（de）產生進（jìn）行控製。

2、需要準（zhǔn）確選擇刀具的幾何角度，如果（guǒ）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（jiǎo）一般較（jiào）大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選（xuǎn）擇了正值徑向前（qián）角，會造（zào）成牙型誤差，另外在精車換刀時候（hòu）也容易產生對刀的誤差（chà），因此需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，可以利用轉位彈簧刀杆，這對紮刀出（chū）現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切（qiē）削液進行合理（lǐ）的選擇。在粗車使用時，利用（yòng）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（huàn）耗（hào）用油和煤油進行（háng）混合配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量的作用（yòng）。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影（yǐng）響，一側切（qiē）削刀受力彎曲，刀刃會逐漸（jiàn）向遠離工件的方向移動，這時候容易產生（shēng）讓刀的現象。因（yīn）此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行蝸（wō）杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除（chú）此之（zhī）外還（hái）需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速（sù）對切削螺紋螺距誤（wù）差的影響

一（yī）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，螺紋螺旋線會在（zài）軸向產生一定的（de）偏動現象，從而就會形成螺距的（de）誤（wù）差。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過（guò）程中測量得到（dào）。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀（dāo）點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的（de）換刀問題

工件一次安（ān）裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並（bìng）在X軸和Z軸上的坐標（biāo）是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對（duì）刀（dāo）處理，要保證該工件倒角的X值是相同的，還需要對第二把刀（dāo）輸入第一（yī）把刀Z值的坐標，進行一定程（chéng）度的補償。這種對刀的（de）方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤（wù）差在0.05毫米的（de）範圍內。

結語：綜（zōng）上所述，利（lì）用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有（yǒu）過多（duō）的操作（zuò）技能，能在數控車床上（shàng）進行車（chē）削大導（dǎo）程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度（dù），從而徹底（dǐ）改（gǎi）變了傳（chuán）統蝸（wō）杆車刀的習慣，合理控製了刀尖（jiān）角，對切削力進行（háng）了一（yī）定（dìng）程度的減小（xiǎo），提高了蝸杆（gǎn）的質（zhì）量和生產效率。