數控車床上怎麽加工（gōng）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，蝸杆的生產效率不（bú）僅得到了提高，而且（qiě）加工（gōng）的精度也得到了保障。在數控（kòng）車床上加工蝸杆存在（zài）一（yī）定的（de）難度，需要對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（de）過程（chéng）中不需要（yào）設置退尾量。蝸杆的右側是起刀（dāo）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（jiàn）材料一般選擇為45鋼；刀具材料一般選擇（zé）為（wéi）高速鋼或（huò）硬質合（hé）金；設置蝸杆的（de）全齒為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削法，以應對背（bèi）吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠（kào）性（xìng）得到保證；在裝夾工件的（de）過程中，一般優先選（xuǎn）擇一夾一（yī）頂或者雙頂（dǐng）夾尖的（de）方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤（wù）差（chà）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（gǎn）刀量內，具體為（wéi）0.1mm，必須滿（mǎn）足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程（chéng）序需要從起刀點位置進（jìn）行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他（tā）子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之（zhī）後（hòu）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（zuǒ）右切削法粗車完成之後，可以在兩邊（biān）齒側距離刀刃（rèn）之間看到趕刀刃（rèn）的間隙。精車（chē）起刀點的確定，可以（yǐ）根據對刀的誤差進行一定程度的調整，避免（miǎn）空走刀現象的出現。在精（jīng）加工（gōng）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（háng）加工。如果主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（chéng）度上提高切削加（jiā）工效率，改善齒麵加工質量。

相關參數的（de）計算

變換轉速時螺距誤（wù）差需要進行測量，結合工件（jiàn）表麵的劃痕進行（háng）測量，通常情況需要把測量的誤差控製（zhì）在0.05mm的範圍內；起刀點同樣（yàng）需要進行（háng）計算，主要根據升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值的計算（suàn）公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過（guò）程中（zhōng），轉速的改變（biàn）會引起升速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒（chǐ）頂（dǐng）圓直徑加上全齒高的兩倍再加（jiā）上退刀量所得。除此之外，還需要對粗（cū）車起刀點和精（jīng）車起刀點的具（jù）體（tǐ）位置進行確定。

軸（zhóu）向直廊蝸杆部分的幾（jǐ）何尺寸及加工（gōng）中的參數說明，對（duì）齒頂圓直（zhí）徑、倒角等指標進（jìn）行了設（shè）定，滿足了（le）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屬於三刃切削，這種方法比較簡單，不（bú）需要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工（gōng）過程中容易產生紮刀的現象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜進法（fǎ），利用斜進法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗力（lì）可以通過減少切削麵（miàn）積（jī）來降低。這種方（fāng）法（fǎ）與直進（jìn）法不同，發生紮刀的（de）可能性不高，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，在最後一刀直進切削後會（huì）產生紮（zhā）刀（dāo）的現（xiàn）象。

左右切削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切（qiē）削，其背向力並不高，在加工過程中能（néng）對紮刀現象進行（háng）有效的控製，能完成蝸杆粗車和精車（chē）的（de）製（zhì）作，但是其缺點是整（zhěng）個加（jiā）工過程比較複（fù）雜，並（bìng）且工作效率不高。

單刃調頭切削法，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（le）避（bì）免紮刀現象（xiàng）的出現，主要利用一個受力，保證刀（dāo）的切削刃單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側（cè）表麵質量（liàng）較高，滿足了蝸杆進行精加工的條件（jiàn）。需要特別注意（yì）二次（cì）裝夾後的（de）對刀問（wèn）題（tí），在加工過程中二次裝夾的實現，需要（yào）根據一（yī）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改。

合理（lǐ）控製紮刀現象的產生

紮刀現（xiàn）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（zài）切削的過程中增大，所以（yǐ）工件的表（biǎo）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（zài）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（gōng）方（fāng）法的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低，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（zhā）刀現象的產生，因此（cǐ）可以對積屑瘤的產生進行控製（zhì）。

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑（jìng）向前角進行操作；如（rú）果是精車刀，需要采用的（de）前（qián）角一般較大。在對蝸（wō）杆進行精加工時，采用的車刀（dāo）是零度的（de）徑向前角，一旦選（xuǎn）擇了（le）正值徑向前角，會造成牙型誤差，另外在精（jīng）車（chē）換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此（cǐ）需要（yào）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（yòng）轉位彈簧刀杆（gǎn），這對紮刀出現的情況（kuàng）能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過（guò）程中乳化（huà）液、礦物油在潤滑效（xiào）果（guǒ）方麵表現不明顯（xiǎn），我們需要對切（qiē）削液進行合理的選擇。在（zài）粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進（jìn）行冷卻潤（rùn）滑。精車利（lì）用全係統換耗（hào）用油和煤油進行混合配製，能起到提高工（gōng）件加工表麵質量的作用。

5、在切削過（guò）程中如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受（shòu）力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件（jiàn）的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓（ràng）刀一側的刀刃進（jìn）行蝸杆的加工（gōng），能在一定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果（guǒ）在加工蝸杆的過程中由於讓刀而（ér）產生徑向（xiàng）振紋，其原因可能是切削（xuē）刃的工作前角較小。

變換轉速對切削螺紋螺距誤差的影響

一般數控車（chē）床（chuáng）在對螺紋進（jìn）行加工的過程中，如果轉速存在變換，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速範圍內，則螺距誤差是（shì）一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了（le）避免亂扣現（xiàn）象，需要通常（cháng）對起刀點的位置進（jìn）行修改[3]。

刀具粗精車的換刀問題

工件一（yī）次安裝需要（yào）在數控車床上注意（yì）車刀的（de）更換（huàn）問題，要保證（zhèng）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，要保證該工件倒角的（de）X值（zhí）是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的（de）補償。這種對刀的方法（fǎ）並不（bú）存在（zài）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（shàng）所述，利用數控車床上加工蝸（wō）杆在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，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆（gǎn）和螺（luó）紋，還能保證（zhèng）數控（kòng）車床的精準度，從（cóng）而（ér）徹（chè）底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高（gāo）了蝸杆的質量和生（shēng）產效率。