​數控車床上怎麽加工（gōng）蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是（shì）主（zhǔ）要的動件（jiàn），現階段的（de）礦山機械和工（gōng）程機械中蝸杆的應用非常廣泛。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到了保障。在數（shù）控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對加工的深度以及切削刀的程度進行（háng）準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的（de）紮刀現象（xiàng）。

 

加工蝸杆工藝的分析

 

設計工藝的內容

 

主（zhǔ）要加工內容為右旋軸向直（zhí）廊蝸杆，在對工件（jiàn）進行編程（chéng）的過程中不需要設置（zhì）退（tuì）尾量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在（zài）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；刀具（jù）材料一般選擇為高速鋼或硬質合金；設置蝸杆的全齒（chǐ）為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削法（fǎ），以應對背吃刀量較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件（jiàn）的過程中，一般（bān）優先選擇（zé）一夾一頂（dǐng）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（yào）控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在（zài）左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿足（zú）工件的公差要求。

 

在設計工藝時，主（zhǔ）程序需要從起（qǐ）刀點位置進行，另外（wài）加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的（de）調用，整個過程的（de）完整性才能得到保證。一（yī）般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工（gōng）過（guò）程中（zhōng）需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗糙度進行確定。左右切（qiē）削法粗（cū）車（chē）完成之後，可以在兩邊齒側距（jù）離刀刃（rèn）之間看到趕（gǎn）刀刃（rèn）的間隙。精車起刀點的確定，可以根據（jù）對刀的（de）誤（wù）差進行一定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣的要求，對蝸杆（gǎn）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（zhèng）蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求（qiú）。另外，添加切削液可（kě）在一定程度上提高切削加工效率，改善齒麵加工（gōng）質量。

 

相（xiàng）關參數的計算

 

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃（huá）痕進行測量，通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據升速段（duàn）和減速段的距離、轉程、導（dǎo）程進行（háng）計算。一般情（qíng）況下，升速段和減速段（duàn）最小（xiǎo）值的（de）計算（suàn）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（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由（yóu）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，還需要（yào）對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸（zhóu）向直廊蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說明，對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆的加工條件。

 

使用正確（què）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（fāng）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（xiàng），需要特別（bié）注意這方麵的問題。

 

斜進法，利用（yòng）斜進法加工蝸杆屬於兩刃（rèn）切（qiē）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（tóng），發生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是將直進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常出現的情況是，在最後一刀直（zhí）進切（qiē）削後會（huì）產生（shēng）紮刀的現象。

 

左右切削法（fǎ），利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮（zhā）刀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，並且工作效率不高。

 

單刃調頭切削法，利用單刃調頭切削（xuē）法進（jìn）行加（jiā）工，需要采用雙頂尖（jiān）裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保（bǎo）證刀的切削刃單（dān）向（xiàng）切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來（lái）的齒側表麵質量（liàng）較高，滿（mǎn）足了蝸杆進行精加工的條件。需要（yào）特別注（zhù）意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一轉信號起始（shǐ）位置確定，可以通過在卡盤上進行劃線（xiàn）定位，並對起（qǐ）刀點（diǎn）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削的過程中增大，所（suǒ）以工件的表麵有刀具（jù）的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統（tǒng）的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、在選擇加工方法的時候需要結（jié）合機床的剛性情況，可以對切削麵（miàn）積進（jìn）行降低（dī），從而降低背向力對紮刀現象（xiàng）發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮（zhā）刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的產生進行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如（rú）果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如（rú）果是精車刀，需要采用（yòng）的前角一般較大。在對蝸杆進行精加工時，采（cǎi）用的車刀是零度的徑向前角（jiǎo），一（yī）旦選擇了正值徑向前角，會（huì）造成牙型誤差，另外在精（jīng）車換刀時（shí）候（hòu）也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑（jìng）向前角（jiǎo）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，這對紮刀出（chū）現的情況（kuàng）能進行降（jiàng）低，可以推廣使用。

 

4、實際加工過程中乳化（huà）液、礦（kuàng）物油在（zài）潤滑效果方麵表現（xiàn）不（bú）明顯，我們需要對切削液進行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合（hé）劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統（tǒng）換耗用油和煤油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作用（yòng）。

 

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（lì）彎曲，刀刃會逐漸（jiàn）向遠離工件的方向移動（dòng），這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一（yī）側（cè）的刀刃進行蝸杆的加工（gōng），能（néng）在（zài）一定程（chéng）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產生徑向振紋，其原因可能是切削刃的工作前角（jiǎo）較小。

 

變換轉速（sù）對切削螺紋螺距誤（wù）差（chà）的影響

 

一般數（shù）控車床在對螺紋進行加工的過程（chéng）中，如果轉速存（cún）在變（biàn）換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的（de）偏動現象，從而就會形成螺距的誤差。如（rú）果（guǒ）轉速的變化在（zài）兩級轉速範（fàn）圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工（gōng）過程中測量得到。為了避免亂扣現象（xiàng），需要通常對起刀點的位置進行修改[3]。

 

刀具粗精車的換刀問題

 

工件（jiàn）一次安裝需要在（zài）數控車床上注意車刀（dāo）的更換問（wèn）題，要保證兩把車刀在同一（yī）位置（zhì）上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工（gōng）時可以使用簡單的對刀方法（fǎ），當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要（yào）進行對刀處理（lǐ），要保（bǎo）證該工件倒（dǎo）角的X值是相同的，還需要對第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償（cháng）。這種對刀的方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（chē）床上加工蝸杆在很多方（fāng）麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多（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（de）精準度，從而徹底改（gǎi）變了傳統蝸杆車刀的習慣（guàn），合理控製了刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。