數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現階段的礦山（shān）機械和工程機械中蝸（wō）杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實際（jì）生產中後，蝸杆的生產效（xiào）率不僅（jǐn）得到了提高，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及切削（xuē）刀（dāo）的（de）程度進（jìn）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（gōng）蝸杆工藝（yì）的（de）分析

設計工藝（yì）的內（nèi）容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程的過（guò）程中（zhōng）不需（xū）要設置退尾量。蝸杆的右（yòu）側是起刀點（diǎn）的位置，在加工蝸杆過（guò）程中，編程的起點一般設置在工件（jiàn）右端麵。工件材料一般選（xuǎn）擇為45鋼；刀具（jù）材料一般選擇為高（gāo）速鋼或硬質合金（jīn）；設置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利用G92命令（lìng）實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況（kuàng），從而使（shǐ）加工的可靠性得到（dào）保證；在裝夾工件的過程中，一般優（yōu）先（xiān）選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝（zhuāng）夾（jiá）；對於齒根圓直徑（jìng）的誤差需（xū）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（xū）滿足工件的公（gōng）差要求。

在（zài）設計工（gōng）藝時，主程序需要（yào）從起刀點位置進行，另外加（jiā）工蝸杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用（yòng），整個過程的完整性才能得到保證。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（chē）完成之後，可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到（dào）趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對（duì）刀的誤差進行一定程度（dù）的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在（zài）精加工（gōng）主程序定位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣的要求（qiú），對蝸杆的左側麵進行（háng）加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒（chǐ）厚（hòu）度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一定程度上提高切削加工（gōng）效（xiào）率，改善齒麵加工質量（liàng）。

相關參數的計算

變換轉速時螺（luó）距（jù）誤差需要進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把（bǎ）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）據升速段和減速段的（de）距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最（zuì）小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引起升速（sù）段和減速段值（zhí）的改變。起刀點的X值由齒頂圓（yuán）直徑加上（shàng）全齒高的兩倍再（zài）加上（shàng）退刀（dāo）量所（suǒ）得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車（chē）起刀點（diǎn）的具體位置進行確定（dìng）。

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

使用正確的加工方（fāng）法

直進（jìn）法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這種方法比較簡單，不需要複雜的程序語言（yán），但是其缺點是在加工過程中（zhōng）容易產生紮刀的現象，需（xū）要特別注意這方麵的問題。

斜（xié）進法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力（lì）可以通過減少切削麵積來（lái）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（néng）是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的（de）模數較大，經常出現的情況是（shì），在最後一刀直（zhí）進切削後會（huì）產生紮刀的現象。

左右切削（xuē）法，利（lì）用左右切削法加工（gōng）蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程（chéng）中能對紮刀現象進行（háng）有效的（de）控製（zhì），能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜（zá），並且工作（zuò）效率不高。

單刃調頭切削法，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（lì）用一個受力，保證刀的（de）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（zhì）量較高，滿足了蝸杆進行精（jīng）加工的條件。需要特別注意二次裝夾後（hòu）的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進（jìn）行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改（gǎi）。

合理控（kòng）製紮刀現（xiàn）象的產生

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

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

2、需要（yào）準確選擇刀（dāo）具的幾何角（jiǎo）度，如果是粗車刀，采用正值（zhí）徑向前角進行操作；如果（guǒ）是精車刀，需要采用的前角一（yī）般較（jiào）大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零（líng）度的（de）徑向前角，一旦選（xuǎn）擇了（le）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（shēng）對刀的誤差（chà），因（yīn）此需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差（chà）在可接受的範圍內。

3、在使（shǐ）用粗車的過程中，可以利用轉位彈簧（huáng）刀杆（gǎn），這對紮刀出現（xiàn）的（de）情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工（gōng）過程中（zhōng）乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用（yòng）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（hào）用油和（hé）煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸向（xiàng）遠離工件的（de）方向移動，這時候（hòu）容易產生讓刀的現象。因此，可以（yǐ）選擇讓刀一（yī）側的刀刃進行蝸杆（gǎn）的（de）加工，能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，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（qiē）削刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤（wù）差的影響

一般數控車床在對螺紋（wén）進行加工（gōng）的過程（chéng）中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸（zhóu）向產生一定的（de）偏動現象，從而（ér）就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起（qǐ）刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題（tí）

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要（yào）保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標（biāo）是（shì）相（xiàng）同的。加工時可以使用簡單的對（duì）刀方法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進（jìn）行對刀處理，要保證該工件倒（dǎo）角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀（dāo）Z值的（de）坐標，進行一定程度的（de）補（bǔ）償。這種（zhǒng）對刀的（de）方法並（bìng）不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結（jié）語：綜上所述（shù），利用數控車床上（shàng）加工蝸杆在很多方麵（miàn）都體現了優勢，不僅不需要工（gōng）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（luó）紋，還能保證數控車床的精準度，從而（ér）徹底改（gǎi）變（biàn）了傳統蝸杆車刀的習慣，合（hé）理控製了刀尖角，對切削力進行了（le）一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。