​數控車床上怎（zěn）麽加工蝸（wō）杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段的礦山機（jī）械和工程機械中（zhōng）蝸杆的應用非（fēi）常廣泛。數控車床應用（yòng）到實（shí）際生產中後（hòu），蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加（jiā）工的精度（dù）也得到（dào）了保障。在數控車床上加工蝸杆（gǎn）存在一（yī）定的難度，需（xū）要對（duì）加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免在加工過程中（zhōng）可能出現的紮刀現象（xiàng）。

 

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（zhí）廊蝸杆，在對工件進行編程的過程中不需要設置退尾（wěi）量（liàng）。蝸杆的右側是起（qǐ）刀點的位置，在加工蝸（wō）杆過程中，編程的起點一般設置在工件右（yòu）端麵。工（gōng）件材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般（bān）選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實（shí）現左右切削法（fǎ），以應對背吃刀量較（jiào）大的情況，從（cóng）而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一（yī）頂或者（zhě）雙頂夾尖的方式進行裝夾；對於齒（chǐ）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（yòu）趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公差要求（qiú）。

 

在設計工藝時，主程序需要從起刀點位置進行，另外加（jiā）工蝸（wō）杆的（de）過程中還需要其他子程（chéng）序的調用，整個（gè）過程的完整性才能得（dé）到保證。一般在粗車完成之（zhī）後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工（gōng）過程中需要（yào）對軸向齒厚精度和齒側表（biǎo）麵（miàn）粗糙度進行確定。左右切削法粗車完（wán）成（chéng）之後，可以在兩邊齒側（cè）距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以（yǐ）根（gēn）據對刀的（de）誤差進行一定程度的調整，避免（miǎn）空走刀現象的出現。在精加（jiā）工主程序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要（yào）保證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的（de）要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率（lǜ），改善（shàn）齒麵加工質量。

 

相關參數（shù）的計算

 

變（biàn）換轉速時螺距誤差需要進行測量（liàng），結合工件表麵的劃痕進行測量，通（tōng）常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內（nèi）；起（qǐ）刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一（yī）般情況下，升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過程中，轉速的改變會引起升速（sù）段和減（jiǎn）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（cǐ）之外，還需（xū）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及加工中的參數說明（míng），對齒頂圓直徑、倒角等指標進（jìn）行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確的加工方法

 

直進法，利用直進法加工蝸杆（gǎn）屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不需要（yào）複雜的程序語言，但是其缺點（diǎn）是在加工（gōng）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（jìn）法加（jiā）工蝸杆屬於兩刃切削，其切（qiē）削抗力可以通過（guò）減少切削（xuē）麵積來降低。這種方法（fǎ）與（yǔ）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指令功能是將（jiāng）直進法和斜進法相結合，如果蝸杆（gǎn）的模數較大，經常（cháng）出現的情況是，在最後一刀直進切削後會產生紮刀的現象。

 

左右切削法，利用左右切削法加工（gōng）蝸杆屬於單刃切削，其背向力（lì）並不高，在加工過程中能對紮刀現象（xiàng）進行有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車的製作（zuò），但是其缺點是整個加（jiā）工過程比較複雜，並且工作效率不（bú）高。

 

單刃調頭切削法，利用單刃調頭（tóu）切削法進行（háng）加工，需要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免（miǎn）紮刀現象（xiàng）的出（chū）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（tè）別注意二次裝夾後（hòu）的對刀問題，在（zài）加（jiā）工過程中二（èr）次裝夾的實現，需要根（gēn）據一轉信號起始（shǐ）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改。

 

合理控製紮刀現象的產生

 

紮刀現象一（yī）般產生在吃刀（dāo）量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切（qiē）削（xuē）的（de）過程中（zhōng）增（zēng）大（dà），所以（yǐ）工件的表麵有刀具的紮入。另外積（jī）屑瘤的產生和工藝係統的剛性都在一（yī）定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要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（hé）機床的剛（gāng）性情況，可以對切削麵（miàn）積進行降低，從而（ér）降低背向力對（duì）紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致（zhì）紮刀現象的產生，因（yīn）此可以對積（jī）屑瘤的產生進（jìn）行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如（rú）果是粗車刀（dāo），采用（yòng）正（zhèng）值徑向前角進（jìn）行操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采用的（de）車刀是零度的徑向（xiàng）前角，一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙型誤差，另外在精（jīng）車換刀時（shí）候也容易產生對刀（dāo）的誤差，因此需（xū）要嚴（yán）格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接（jiē）受的範圍內。

 

3、在使用粗車的過程中，可以利（lì）用轉位彈簧（huáng）刀杆，這對紮刀（dāo）出現的情況能進（jìn）行降低，可（kě）以推廣（guǎng）使用。

 

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方（fāng）麵表現（xiàn）不明顯，我（wǒ）們需要對切削液進行合理的選（xuǎn）擇。在粗車使用時，利用白鉛油（yóu）或者紅鉛粉和全係統（tǒng）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（tǒng）換耗用（yòng）油和煤油進行混合（hé）配製，能起到提（tí）高工件加工表麵質量（liàng）的作用。

 

5、在（zài）切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削（xuē）刀受力彎曲，刀（dāo）刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的（de）現象。因此，可以選擇（zé）讓刀一側的刀刃進行蝸（wō）杆的加工（gōng），能在（zài）一定程度上避（bì）免紮刀現象的產生。除此之外還需（xū）要注意（yì），如果在加工蝸杆（gǎn）的過程中由於（yú）讓刀而產生徑（jìng）向振紋，其原因可能（néng）是切削刃（rèn）的工作前角較小。

 

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

 

一般數控車床在對螺紋進行加工（gōng）的過程中，如（rú）果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一（yī）定的偏動現象，從而就會形成螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在兩（liǎng）級轉速範圍內（nèi），則螺（luó）距（jù）誤差是一常數（shù），該數值（zhí）可以在（zài）加工過程中測量得到。為了避（bì）免亂（luàn）扣現象，需要通常對起刀點的位置（zhì）進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換（huàn）刀問題

 

工件一次安裝需（xū）要在數控車床上注意車刀的更換（huàn）問題，要（yào）保證兩把車（chē）刀（dāo）在同一位置上，並在X軸和（hé）Z軸上的坐標（biāo）是相同的。加工時可以使用（yòng）簡單的對刀（dāo）方法，當（dāng）外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對刀處理（lǐ），要（yào）保證（zhèng）該工件倒角的X值是相同（tóng）的，還需（xū）要對第二把刀輸入第一把刀（dāo）Z值的（de）坐標，進行一定程（chéng）度的補償。這種對（duì）刀的方法並不（bú）存（cún）在試切削（xuē）程序，但是要保（bǎo）證對刀的誤差在（zài）0.05毫米的範圍內。

 

結語：綜上所（suǒ）述，利用數控（kòng）車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過（guò）多的操作技（jì）能，能在數控車（chē）床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證（zhèng）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（lǐ）控製（zhì）了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質量和生產（chǎn）效率。