數控車床上怎麽加工蝸杆（gǎn）？

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（jī）械（xiè）中蝸杆的應用非常廣泛。數控車床應用到實（shí）際生產中後，蝸杆的生產（chǎn）效率不僅得到了提高，而且加工的精（jīng）度也得到了（le）保障。在（zài）數控車床上加（jiā）工（gōng）蝸杆存（cún）在一（yī）定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握（wò），避免在加工過（guò）程中可能出現的紮刀現象（xiàng）。

加工蝸杆工藝的分（fèn）析

設計工（gōng）藝的內（nèi）容

主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（shè）置退尾量。蝸杆的右（yòu）側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編（biān）程的起點一般設置在工件（jiàn）右端麵。工件材（cái）料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般選擇（zé）為高（gāo）速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現（xiàn）左右切（qiē）削法，以應對背吃刀量較大的情況，從而使（shǐ）加工的可靠性得到保證；在裝（zhuāng）夾工件的過程中，一般（bān）優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行裝夾（jiá）；對於齒（chǐ）根圓直（zhí）徑的誤差需要控（kòng）製在0.2mm以（yǐ）內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左（zuǒ）右趕刀量內，具體（tǐ）為（wéi）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，整個過（guò）程的完（wán）整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精（jīng）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（dāo）刃的間隙。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（zǒu）刀現象的出現。在精加工主程（chéng）序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸（wō）杆的左側麵進行（háng）加工。如（rú）果主程序需（xū）要進行二次定（dìng）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效率，改善齒麵加工質量。

相關（guān）參數（shù）的計算

變換轉速時螺距（jù）誤差需要進行測量（liàng），結（jié）合工件表麵的劃（huá）痕（hén）進行測量，通常情況需要把（bǎ）測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據（jù）升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計（jì）算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引（yǐn）起升速段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上全（quán）齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此（cǐ）之外，還需要（yào）對粗車起刀點和精車起刀點的具（jù）體位（wèi）置（zhì）進行確定。

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

使用正（zhèng）確的（de）加工方法

直進法，利用直進法加工蝸杆屬於三刃切削，這種（zhǒng）方法比較簡單，不需（xū）要複雜的程序語言，但是其（qí）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（de）問題。

斜進法，利用斜進法加工蝸杆屬於（yú）兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削麵積來降低。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（lìng）功能是將直進法和斜進法相結合（hé），如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一（yī）刀直進切削後（hòu）會產生紮刀的現象。

左右切削法，利用左（zuǒ）右切削法加工蝸杆屬於單刃（rèn）切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有效（xiào）的控製（zhì），能完成蝸杆（gǎn）粗車和精車的（de）製作，但是其缺點是整個加工過程比（bǐ）較（jiào）複雜，並且（qiě）工作效率不高。

單刃調頭（tóu）切削（xuē）法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀（dāo）現象的出現，主要利用一個受力，保證（zhèng）刀的（de）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，滿足了蝸杆進行精加工的條（tiáo）件。需要特別注意二次（cì）裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修（xiū）改。

合理控製紮刀現象的產（chǎn）生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變（biàn）化的狀況下，由於刀具的背吃刀量（liàng）在切（qiē）削的過程中增大，所（suǒ）以工件（jiàn）的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工（gōng）藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主（zhǔ）要（yào）闡述控製紮刀現象的方法：

1、在選擇加工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可（kě）以對（duì）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（gài）率。另外積屑（xiè）瘤也容易（yì）導致紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積屑瘤的產生進行（háng）控製。

2、需（xū）要準確選擇刀（dāo）具的幾（jǐ）何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是（shì）精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型誤差，另（lìng）外在精車換（huàn）刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，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（wèi）彈簧刀杆，這對紮刀出現（xiàn）的情（qíng）況能進（jìn）行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油（yóu）在潤滑效果（guǒ）方麵表現不明顯，我們（men）需要對切削液進行（háng）合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛粉和全（quán）係統換耗用油（yóu）的（de）混合劑（jì）進行配製，進行冷（lěng）卻潤滑。精車利（lì）用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能（néng）起到提高工件加（jiā）工（gōng）表麵質量的作用。

5、在切削過程中（zhōng）如（rú）果受（shòu）到螺旋升角的影（yǐng）響，一側切削刀受力彎曲，刀刃會（huì）逐漸向遠（yuǎn）離工件（jiàn）的（de）方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加（jiā）工，能在（zài）一定程度上避免紮刀現象（xiàng）的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過（guò）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（jù）誤差的影響

一般數控車床在對螺（luó）紋進行加工（gōng）的過程中（zhōng），如果轉（zhuǎn）速存（cún）在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生（shēng）一定的偏動現（xiàn）象（xiàng），從而就會形成螺距的誤差。如果轉速的變化在兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在（zài）加（jiā）工過程中測量得到。為了避免亂扣（kòu）現象，需要通常對起刀點的位置（zhì）進行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工（gōng）件一（yī）次安裝需要（yào）在數控車床上注（zhù）意車刀的更換問題，要保證（zhèng）兩（liǎng）把車刀在同一位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上（shàng）的坐標是相同的。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（zhī）後，需要進行對刀處理，要保證該工（gōng）件倒角的（de）X值是相同的，還需要對（duì）第二把刀（dāo）輸入第一（yī）把刀Z值的坐標，進行一定程度（dù）的補償。這種對刀的方（fāng）法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，利用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢（shì），不（bú）僅不需要工人（rén）具有過多（duō）的操作技能，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蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切（qiē）削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的（de）質量和生產效率。