數控車床（chuáng）上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中（zhōng），蝸杆是主要的（de）動件，現階段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用（yòng）非常廣泛。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（dé）到了保障。在數（shù）控車床上加工蝸杆（gǎn）存在一定的難度，需要對加工的深度（dù）以及（jí）切削刀的程度進行準（zhǔn）確的掌握，避免在加工過程中可（kě）能出現的紮刀（dāo）現象。

加工（gōng）蝸杆工藝的分（fèn）析

設（shè）計工藝的內容

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退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工蝸杆過程中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼（gāng）；刀具材料一般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（lìng）實現左右切削法，以應對背吃刀量較大的情況（kuàng），從而使加工的可靠性得到保（bǎo）證；在裝夾工件的過程（chéng）中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂或者（zhě）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（zhóu）換刀的誤差需要控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足工件的公（gōng）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（gǎn）的過程中還需要其他子程序的調用（yòng），整個過（guò）程的完整（zhěng）性才能得到保證。一般（bān）在粗車完成（chéng）之（zhī）後（hòu）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（biǎo）麵粗（cū）糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃之間看到趕刀（dāo）刃的間隙。精車起刀（dāo）點的確定，可以根（gēn）據對刀的誤差進行一定（dìng）程度的調整（zhěng），避免空走刀現（xiàn）象的（de）出現（xiàn）。在精加工主程序定位之後，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（yào）進行二次定（dìng）位，要保證蝸杆齒（chǐ）厚度和（hé）右側麵粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度（dù）上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量（liàng）。

相關參（cān）數的計算

變換轉速時（shí）螺距誤（wù）差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進（jìn）行測量，通常情況需（xū）要（yào）把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行（háng）計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計（jì）算。一般情（qíng）況下（xià），升速段和減速段最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改變會引（yǐn）起（qǐ）升速段和減（jiǎn）速段值的改變。起刀點（diǎn）的X值由齒頂圓直徑加（jiā）上全齒高（gāo）的兩倍再加上退刀量所得。除此之外，還（hái）需要對粗車起刀點和精（jīng）車起刀點（diǎn）的具（jù）體位置進行確定（dìng）。

軸向直廊（láng）蝸杆（gǎn）部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對（duì）齒（chǐ）頂圓直徑、倒角等指標（biāo）進行了設定，滿（mǎn）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（fāng）法（fǎ）比較簡單，不需要複雜的程序語言，但是其（qí）缺點是在加工過（guò）程中容易產生紮刀的現象，需要特別注意這（zhè）方麵的問題。

斜（xié）進法，利用斜進法加工蝸（wō）杆屬於兩刃切削，其切削抗力可以（yǐ）通過減少（shǎo）切削麵積來降（jiàng）低。這種方法與直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加（jiā）適應於蝸杆的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法和斜進法相結（jié）合，如果（guǒ）蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一（yī）刀（dāo）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（dān）刃切削，其背（bèi）向力（lì）並不高，在加工（gōng）過程中能對紮刀現象進（jìn）行有效的控（kòng）製，能完成蝸（wō）杆粗車和精車（chē）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。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削法進（jìn）行加工，需要采（cǎi）用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用（yòng）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（de）齒（chǐ）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夾後的對刀問題（tí），在加（jiā）工過程中二次裝夾的實現，需（xū）要（yào）根據一轉信號起始位置（zhì）確定，可以通過在卡盤上進行劃線定位，並對起刀點的（de）位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃（chī）刀量不變化的狀況下，由於（yú）刀具的（de）背吃刀量在切削（xuē）的過程中增大，所以工件的表（biǎo）麵有刀具（jù）的紮入。另（lìng）外積屑（xiè）瘤的產生和工藝係統的（de）剛性都在一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（zé）加工方法的時候需要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，從而（ér）降低背向力（lì）對紮刀（dāo）現象發生的（de）概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀（dāo）現象的產（chǎn）生，因（yīn）此可以（yǐ）對（duì）積屑瘤的產生進（jìn）行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值（zhí）徑向前（qián）角進行操作；如果是精車刀，需要采（cǎi）用的前角一般較大。在對蝸杆（gǎn）進行精加工時，采用的車刀是零度的徑（jìng）向前（qián）角，一旦選（xuǎn）擇了正值徑向前角，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（wù）差，因此需要（yào）嚴格控（kòng）製徑向前角的大（dà）小，保證誤差在可接受的範圍（wéi）內。

3、在使（shǐ）用粗車（chē）的過程中，可以利用轉（zhuǎn）位彈簧刀杆，這對紮刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物油在潤滑（huá）效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗（cū）車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用（yòng）油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑（huá）。精車利用全係統換耗用（yòng）油和煤油進行混合（hé）配製，能起到提高工件加工表麵（miàn）質量的作用。

5、在切削過程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎曲（qǔ），刀刃會逐漸向遠（yuǎn）離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現（xiàn）象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避（bì）免紮刀現象的產（chǎn）生。除此之外還需要注意，如果在（zài）加工（gōng）蝸杆的過程中（zhōng）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。

變換轉速對切削螺紋（wén）螺距誤差的影響

一般數控車床在對螺紋進行（háng）加工的過程中（zhōng），如（rú）果轉速存在（zài）變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動（dòng）現象，從而就會形成（chéng）螺距的誤差（chà）。如果轉速的變化（huà）在兩（liǎng）級（jí）轉速（sù）範圍內，則螺（luó）距誤差是一常數，該數值可以在（zài）加工過程中測量（liàng）得到。為了避免亂扣現象，需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

刀具粗精車（chē）的換刀問題

工件一次安裝需要在數（shù）控車床（chuáng）上注意車刀的更（gèng）換問題，要保證兩（liǎng）把車刀在同一位（wèi）置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方法，當外圓獲得（dé）X軸（zhóu）相對（duì）坐標之後，需要進行對刀處理，要保（bǎo）證該工件倒（dǎo）角的X值是（shì）相同的，還需（xū）要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度的補償。這種對刀（dāo）的方法並不存在試切削程序，但是要（yào）保證對刀的誤（wù）差在0.05毫米的範圍內。

結語：綜上所述，利（lì）用數控車床上加工蝸杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工（gōng）人具有（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導（dǎo）程蝸杆和螺紋，還（hái）能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳（chuán）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（de）減小，提高（gāo）了蝸杆的質量和生產效率。