數控車床上（shàng）怎麽加工（gōng）蝸杆？

在蝸輪的傳動（dòng）中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機械和工程（chéng）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得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在（zài）數控車床（chuáng）上加（jiā）工蝸杆存（cún）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（de）掌握，避免在加工過程（chéng）中（zhōng）可（kě）能出現（xiàn）的紮刀現象。

加工蝸杆工藝（yì）的分析

設計工藝（yì）的內容

主要加（jiā）工內容為右旋軸向直廊（láng）蝸杆，在對工件（jiàn）進行編程的過（guò）程中（zhōng）不需要設置退尾量。蝸（wō）杆的右側是起刀點的（de）位（wèi）置，在加工蝸杆過程中，編程（chéng）的起點一般（bān）設置（zhì）在工件右端麵（miàn）。工件材料一般選擇（zé）為45鋼；刀具材料一般選擇為高速鋼或硬質合（hé）金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利（lì）用G92命令實現左右切削法，以應對（duì）背吃（chī）刀量（liàng）較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過程（chéng）中（zhōng），一般優先選擇（zé）一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對（duì）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量內（nèi），具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用（yòng），整個過程的完整性才能（néng）得到保證。一般在（zài）粗車完成（chéng）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。左（zuǒ）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，可以根據對刀的（de）誤差進行一定（dìng）程（chéng）度的調整，避免空走刀現象的出現（xiàn）。在精加工主程序（xù）定位之後，嚴格按照相關圖樣的要（yào）求，對蝸杆的左側麵（miàn）進（jìn）行加工。如果主程（chéng）序需（xū）要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度和（hé）右側麵粗糙度（dù）的要求。另外，添加切削液可在一定程度上（shàng）提高切削加工效率，改善齒（chǐ）麵加（jiā）工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表（biǎo）麵的劃痕（hén）進（jìn）行測（cè）量（liàng），通常情況需（xū）要（yào）把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀（dāo）點同樣（yàng）需要進行計算，主要根據升速段（duàn）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（xiǎo）值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中（zhōng），轉速（sù）的改變會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行（háng）確定。

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

使用正確的加工（gōng）方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法（fǎ）比較簡單，不（bú）需要（yào）複雜的程序語言，但是（shì）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的問題。

斜進法，利用（yòng）斜進法加工蝸（wō）杆屬於（yú）兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以（yǐ）通過（guò）減（jiǎn）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（néng）性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功（gōng）能是將直進法和（hé）斜進法相結合，如果蝸（wō）杆的模數較大，經常出現（xiàn）的情（qíng）況是，在最後一刀直（zhí）進切削後會產生紮刀的現象。

左（zuǒ）右切削法，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（jiā）工過程中能對紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗（cū）車和精車的製（zhì）作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工（gōng）作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進行（háng）加工，需要（yào）采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的（de）出現，主（zhǔ）要利用一個受力，保證刀的切削刃單（dān）向切削，這樣也能保證蝸（wō）杆所加工出來的齒側表（biǎo）麵質量較高，滿足了（le）蝸杆進行（háng）精加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀（dāo）問（wèn）題，在加工（gōng）過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位（wèi）置確定，可（kě）以通過在卡盤上進（jìn）行（háng）劃線定位，並對起刀（dāo）點的位置進行修改。

合理控製（zhì）紮刀現象的產生

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（dāo）量（liàng）在切削的過程中增大，所以工（gōng）件（jiàn）的表麵有刀（dāo）具的紮入。另外積屑瘤的產生和工（gōng）藝係統的剛性都在（zài）一定（dìng）程度上影響著紮刀現（xiàn）象的出現。以下主要闡（chǎn）述控製紮刀現象的方法：

1、在（zài）選擇（zé）加工方法的時候需要結合機（jī）床的剛性情況，可（kě）以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的（de）概率。另外積（jī）屑（xiè）瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製（zhì）。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是（shì）粗車刀，采用正值徑向前角進行（háng）操作；如果是精（jīng）車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正（zhèng）值徑向前角（jiǎo），會造成牙型誤差，另外在（zài）精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格（gé）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（zhè）對紮（zhā）刀出現的情況能進行降（jiàng）低，可以推廣使用。

4、實（shí）際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削（xuē）液進行合理的選擇。在粗車（chē）使（shǐ）用時，利用白鉛油或（huò）者紅（hóng）鉛（qiān）粉和全係統換（huàn）耗用油的混合劑進行配（pèi）製，進行冷卻潤滑。精車利用（yòng）全係統（tǒng）換耗（hào）用油和煤油進（jìn）行混合配（pèi）製（zhì），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（qiē）削刀受力彎曲（qǔ），刀刃（rèn）會（huì）逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生（shēng）讓（ràng）刀的現（xiàn）象。因此，可以選擇（zé）讓刀一側的刀刃進行蝸（wō）杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加（jiā）工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向（xiàng）振紋，其原因可（kě）能（néng）是（shì）切削刃的工作前角（jiǎo）較小。

變換（huàn）轉速對切削螺紋螺（luó）距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如（rú）果轉速存在（zài）變（biàn）換，螺紋螺旋線會（huì）在軸向產生一定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍（wéi）內，則（zé）螺距誤差（chà）是一常數（shù），該數值可以（yǐ）在加工過程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置（zhì）進行修改[3]。

刀具粗（cū）精車的換刀問題

工件一（yī）次安裝需要在數控車床上注意（yì）車刀的更換問（wèn）題，要保證兩把車刀在同（tóng）一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時（shí）可以使用簡單的對刀方（fāng）法（fǎ），當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是（shì）相同的，還需要（yào）對第二把刀輸入第一把刀Z值的（de）坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的（de）方法（fǎ）並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利用數控車（chē）床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不（bú）需要工人具有過多的操作技能，能在數控（kòng）車床上（shàng）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（chuán）統蝸杆（gǎn）車刀（dāo）的習慣，合理控製了刀（dāo）尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了（le）蝸杆的質量和生產效率。