數控車床（chuáng）上怎麽加工蝸杆？

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（yòng）非常廣泛。數控車床（chuáng）應用到（dào）實際生產中後（hòu），蝸杆（gǎn）的生產效率不僅得到了提（tí）高，而（ér）且加工的精度也得到（dào）了保障。在（zài）數控車床上（shàng）加工蝸杆存在一定的難度，需要（yào）對（duì）加工的（de）深度以及切削刀的程度進行準確的掌（zhǎng）握，避（bì）免在加（jiā）工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計（jì）工藝的內容

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程中不需要設置（zhì）退尾量。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的位置，在加工蝸杆過程（chéng）中，編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；刀具材料一般選擇（zé）為（wéi）高速鋼（gāng）或硬質（zhì）合金；設（shè）置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右切削法，以應（yīng）對（duì）背（bèi）吃刀量較大的情（qíng）況，從而使加工的（de）可靠性得到保證；在裝夾工件的過程中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於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左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工（gōng）件的（de）公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要從起刀點位（wèi）置進行，另外加工蝸杆的過程中（zhōng）還需要其他子程序的調用（yòng），整個（gè）過程的（de）完整性（xìng）才能得到保證。一般在粗車完成之後（hòu）再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要（yào）對軸向齒厚精度和齒側表（biǎo）麵粗（cū）糙度進行確定。左右切削法粗車完成之（zhī）後，可以在兩（liǎng）邊齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的（de）間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求（qiú），對蝸杆的左側麵進行加工。如果主（zhǔ）程序需要進行二次定位，要保證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（gōng）效率，改善齒麵加工質（zhì）量。

相關（guān）參數的計算

變換（huàn）轉速時螺距（jù）誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量（liàng）的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離（lí）、轉程、導程（chéng）進（jìn）行計算。一般情況下，升速段和減速段最（zuì）小值的（de）計算公式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過（guò）程中，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（zhí）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（wèi）置進行確（què）定。

軸向直廊（láng）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，滿足了蝸杆的（de）加工條件。

使用正（zhèng）確的加工方法

直進法，利（lì）用（yòng）直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法比較（jiào）簡單，不需要複雜的程序（xù）語言，但是其缺點是在加（jiā）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（jìn）法（fǎ），利用斜進法加工（gōng）蝸杆屬於兩刃切（qiē）削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降（jiàng）低。這種方法與直進法不（bú）同，發生紮刀的可能性不高，更加適應（yīng）於（yú）蝸杆的粗（cū）車。G76指令功能是將直進法和斜（xié）進法相結合，如果蝸杆的模數較（jiào）大，經常出現的（de）情況是，在最後一（yī）刀直（zhí）進切削後會產（chǎn）生紮刀的現象。

左右切（qiē）削法，利用左右切（qiē）削法加（jiā）工蝸杆屬於單刃切削，其（qí）背向力並不高，在加工過程中（zhōng）能對（duì）紮刀現象進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工過程比較複雜，並且工作效率不高。

單刃（rèn）調頭切削法，利用單刃調頭（tóu）切削法進（jìn）行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這樣也能保（bǎo）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（zhuāng）夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現（xiàn），需（xū）要根（gēn）據（jù）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（qǐ）刀點的位置進行修（xiū）改。

合理（lǐ）控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生（shēng）在吃刀量不變化的狀（zhuàng）況下，由於刀具的（de）背吃刀量在切削的過程中增大，所以（yǐ）工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和（hé）工藝係統的剛性（xìng）都在一定程度上影響著紮刀現象（xiàng）的出現。以下主要闡述控製紮刀現象（xiàng）的方（fāng）法：

1、在選擇加工方（fāng）法的時（shí）候需（xū）要（yào）結合（hé）機床的剛（gāng）性情況，可以對切削麵積進行降低，從而（ér）降低背向力（lì）對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤（liú）也容易導致紮（zhā）刀現象的產生，因此可（kě）以（yǐ）對積屑瘤（liú）的產生進（jìn）行控製。

2、需（xū）要準確（què）選擇刀具的（de）幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車（chē）刀，需要采用的前角一般較大。在（zài）對蝸杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是零度的徑向前（qián）角，一（yī）旦選擇了正（zhèng）值徑向前角，會造（zào）成牙型誤差，另外在精車換刀時（shí）候也（yě）容易（yì）產生對刀的誤差，因此（cǐ）需（xū）要嚴格控製徑向前角的大小（xiǎo），保證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用（yòng）粗車的過程中，可以利用轉位彈簧（huáng）刀杆，這對紮刀（dāo）出現的情況（kuàng）能進行降低，可以推廣使用。

4、實際（jì）加工過（guò）程中乳（rǔ）化（huà）液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們（men）需要對切削（xuē）液進行合（hé）理的選擇。在粗車使用時（shí），利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換（huàn）耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻（què）潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油（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（zài）切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一（yī）側切（qiē）削刀受力（lì）彎曲，刀刃會逐（zhú）漸向遠離工件的方向移動，這（zhè）時（shí）候容易產生讓刀（dāo）的現象。因此，可以選擇讓刀一側的（de）刀刃進行蝸杆（gǎn）的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現象的產生。除此之外（wài）還需要注意（yì），如果在加工蝸（wō）杆（gǎn）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。

變換轉速對切削（xuē）螺紋螺距誤差的影響（xiǎng）

一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，螺紋螺旋線會在軸向（xiàng）產生一定的偏動（dòng）現象，從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉速範圍內，則（zé）螺距（jù）誤差是一常數，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（cháng）對起刀點的位置進行修改[3]。

刀（dāo）具粗精車（chē）的換刀問題

工件一次安裝需要在數控車床上注（zhù）意車（chē）刀（dāo）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（biāo）之後，需要進行對刀處理，要（yào）保（bǎo）證該工件倒角（jiǎo）的（de）X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值（zhí）的坐標，進行一定程（chéng）度的補償。這種（zhǒng）對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀的誤差在（zài）0.05毫（háo）米的範圍內。

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（le）優勢，不僅不（bú）需要工人（rén）具有過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導（dǎo）程蝸杆（gǎn）和螺紋，還能保證數（shù）控（kòng）車床的精（jīng）準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角（jiǎo），對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和（hé）生產效率。