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（jī）械和工程機械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控（kòng）車床應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得（dé）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（xū）要對（duì）加（jiā）工的深度以及切削刀的程（chéng）度進行準確的掌握（wò），避免在加工過程中（zhōng）可能出現的紮（zhā）刀現象。

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

設計工藝的內容

主（zhǔ）要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆（gǎn），在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側（cè）是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵（miàn）。工件材料一般選擇為（wéi）45鋼；刀具材料一（yī）般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用（yòng）G92命令實現左右切削法（fǎ），以應對背吃刀（dāo）量較大的情況，從而使加工的可（kě）靠性得到保證；在裝夾工件的過程中（zhōng），一般優先選擇一夾一頂（dǐng）或者雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒（chǐ）根圓（yuán）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（kòng）製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計（jì）工藝（yì）時，主程序需要從起（qǐ）刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中（zhōng）還需要其他子程序的調用，整個（gè）過程的完整性才能得到（dào）保證。一般在（zài）粗車完成之後再進行精車，車床轉（zhuǎn）速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度（dù）和齒（chǐ）側表（biǎo）麵粗糙度進行（háng）確定。左右（yòu）切削法粗車完成之後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀（dāo）刃之間看到趕刀刃的間（jiān）隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一（yī）定程度的調整，避免（miǎn）空走刀現象的出現。在精加工主（zhǔ）程序定位（wèi）之（zhī）後，嚴格按照相關（guān）圖樣的要求，對蝸杆的左側麵（miàn）進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液（yè）可在一定程度上提高（gāo）切削加工（gōng）效率，改善齒麵加工質量。

相關（guān）參數的（de）計算

變（biàn）換轉速時螺距誤差需要（yào）進（jìn）行測量，結（jié）合工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差（chà）控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進（jìn）行（háng）計算，主要根據（jù）升速段（duàn）和減速段（duàn）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值的計算公式為（wéi）：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（sù）段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓（yuán）直徑加上全齒（chǐ）高的兩倍再加上退刀量所得（dé）。除此之（zhī）外（wài），還需要對粗車起刀點和精車（chē）起刀點的具體位置進（jìn）行（háng）確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺（chǐ）寸及加工中（zhōng）的參數（shù）說明，對齒頂圓直徑、倒角等（děng）指（zhǐ）標進行了（le）設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加（jiā）工條件。

使用正確的加工方法

直進（jìn）法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃（rèn）切削，這（zhè）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現象，需要特別注意這方麵的問題。

斜進（jìn）法，利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以通過減（jiǎn）少（shǎo）切削麵積來降低。這種方法（fǎ）與直進（jìn）法不同，發生紮刀的可能（néng）性不高（gāo），更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如（rú）果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一（yī）刀直進切削後（hòu）會產生（shēng）紮刀的現象。

左右切削法，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，在加工過程中（zhōng）能對紮刀（dāo）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（qiě）工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進（jìn）行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象（xiàng）的（de）出現，主要利用一（yī）個受力（lì），保證刀的切削刃單向切削，這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（jīng）加工的條件。需要特別注意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據（jù）一轉信（xìn）號起始位置確（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（hé）理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削（xuē）的過程中增大（dà），所（suǒ）以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑（xiè）瘤（liú）的產生和工藝係統（tǒng）的剛性都在一定程（chéng）度上影響著紮刀現象的出現。以（yǐ）下主要（yào）闡述控製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需（xū）要結合機床的剛性（xìng）情（qíng）況（kuàng），可以對切削麵積進行（háng）降低，從而降低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積屑瘤的產生進行控製。

2、需要準確選擇（zé）刀具的幾何角度，如果是粗車（chē）刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采（cǎi）用的（de）前角一般較大。在對（duì）蝸杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是零度的徑向前角，一旦選擇了（le）正值徑向前（qián）角，會造成牙型（xíng）誤差，另外在精車換刀時（shí）候也容（róng）易產生對刀（dāo）的誤差，因此需要嚴格控（kòng）製徑向前角的大小，保證誤（wù）差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程（chéng）中，可以利用（yòng）轉（zhuǎn）位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行（háng）降（jiàng）低（dī），可以推廣使用（yòng）。

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對（duì）切削液進行合理的選擇（zé）。在粗車使用時，利（lì）用白（bái）鉛油或者紅鉛（qiān）粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻（què）潤滑。精車利用（yòng）全係統換（huàn）耗用油和煤油進行混（hún）合配製，能起到提高（gāo）工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋（xuán）升角的影響（xiǎng），一（yī）側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這（zhè）時候（hòu）容易產生讓刀的現象。因此（cǐ），可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一（yī）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（jiā）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（qián）角（jiǎo）較小。

變換轉速對（duì）切削螺紋螺距誤（wù）差的（de）影（yǐng）響

一般（bān）數控車床在對螺（luó）紋進行加工的過（guò）程（chéng）中，如果（guǒ）轉速（sù）存（cún）在變（biàn）換，螺紋螺旋線會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（zhuǎn）速範圍內，則（zé）螺（luó）距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量（liàng）得到。為了避免亂（luàn）扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車的換（huàn）刀問題

工（gōng）件一次安裝（zhuāng）需（xū）要在（zài）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，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使（shǐ）用簡單的對刀（dāo）方法，當外圓（yuán）獲得X軸相（xiàng）對坐（zuò）標之（zhī）後，需要進行對（duì）刀（dāo）處（chù）理，要（yào）保證該工件倒角的X值是相（xiàng）同的，還需要對第二（èr）把刀輸入第一（yī）把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償（cháng）。這（zhè）種對刀的方法並不存在試切（qiē）削程序，但是要保（bǎo）證對刀（dāo）的（de）誤差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利（lì）用數控車床上（shàng）加工蝸杆在（zài）很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的（de）操作技能（néng），能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統（tǒng）蝸杆車刀的習慣（guàn），合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提（tí）高了蝸（wō）杆的質量和生產（chǎn）效率。