數控車床（chuáng）上怎麽加工蝸杆？

在蝸（wō）輪的傳動中，蝸杆是主要（yào）的動件，現階段的礦山機械（xiè）和工程機械中蝸杆的應用非常廣（guǎng）泛。數控車床應用到實際生產中後，蝸（wō）杆的生產效率不僅得到了提（tí）高，而且（qiě）加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存（cún）在一定的（de）難度，需要對加（jiā）工的（de）深度以及切（qiē）削刀（dāo）的程度進行準確的掌握，避免在加工過（guò）程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的（de）分（fèn）析

設計工藝的（de）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（bú）需要設置退尾量。蝸杆的右側是（shì）起刀點的（de）位置，在加工蝸杆（gǎn）過程中，編程的起點一般設（shè）置在工件右端麵。工（gōng）件材料一般選擇為45鋼；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命令實現左右切削法，以應對（duì）背吃刀量（liàng）較大的情況，從而使加工的可靠性得到保證；在裝夾工件的過（guò）程中，一般優先（xiān）選擇一夾一頂（dǐng）或者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軸換刀（dāo）的誤差（chà）需要（yào）控製在左右趕刀量內，具體為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（xù）的（de）調用，整個過程（chéng）的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再（zài）進行精車，車床轉速選（xuǎn）為10 RPM，加（jiā）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（liǎng）邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車（chē）起刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一定程度的調整（zhěng），避免空走刀現象的出現。在精加工主程（chéng）序定位之後，嚴格按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二（èr）次定位，要保（bǎo）證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加（jiā）切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改（gǎi）善（shàn）齒麵加（jiā）工質量。

相關參數的計算

變換（huàn）轉速時螺距誤差需要進（jìn）行測量，結合工件表麵的劃痕進行（háng）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（dāo）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。一般情況下，升速段和減速段最小（xiǎo）值的計算（suàn）公式（shì）為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉（zhuǎn）速的（de）改（gǎi）變會引起（qǐ）升（shēng）速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒頂圓直徑加上（shàng）全齒高的兩倍再加上退刀量（liàng）所得（dé）。除此之外，還需要對粗（cū）車起刀點和精車起（qǐ）刀點的具（jù）體（tǐ）位置進行確定。

軸向直廊蝸（wō）杆部分的幾何尺寸及加（jiā）工（gōng）中的參數說明，對齒頂（dǐng）圓直徑、倒角（jiǎo）等指標進行了設定，滿（mǎn）足了蝸杆的加工條件。

使用正（zhèng）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，不需要複（fù）雜的（de）程序語言（yán），但是（shì）其缺點是在加工過（guò）程中容易產生紮刀（dāo）的現象，需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

斜進法，利用斜進法加工蝸（wō）杆屬於（yú）兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切（qiē）削麵積來降低。這種方（fāng）法與（yǔ）直進法不同，發生紮刀的可能性不高，更加（jiā）適應於（yú）蝸杆的粗車。G76指令功能（néng）是將直進法和斜進法相結合，如果（guǒ）蝸杆的模數較大，經常（cháng）出現的情況是，在最後一（yī）刀直進切削後會產（chǎn）生紮刀的現象。

左右切（qiē）削（xuē）法，利用左右（yòu）切削法加工蝸杆屬（shǔ）於單刃切削，其背（bèi）向（xiàng）力並不高，在加工過程中能對紮刀現象進行有（yǒu）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（gè）加工過程比較複雜，並且工作（zuò）效率不高。

單刃調頭切（qiē）削法，利用單刃調頭切削法進行加工，需要采用（yòng）雙（shuāng）頂尖裝（zhuāng）夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃（rèn）單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工（gōng）出來的齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆進行精加工的條（tiáo）件。需（xū）要特別注（zhù）意二次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實（shí）現，需要根據一轉信號起始位置確（què）定，可（kě）以通過在卡盤上進行（háng）劃線定位（wèi），並對起刀點的位置進行（háng）修改。

合理控製紮刀現（xiàn）象的產生

紮刀現象（xiàng）一般產生在（zài）吃刀量不變化的（de）狀況下（xià），由於刀具的背吃刀量在切削的過程中增大，所以工件的表麵有刀（dāo）具的紮入。另外積（jī）屑瘤的產（chǎn）生和（hé）工藝係（xì）統的剛性都在一（yī）定程度上影響著紮刀現象的出（chū）現。以下主要（yào）闡述（shù）控製紮刀現象的方法（fǎ）：

1、在選擇加工方法的時候（hòu）需要結合機床的剛性情況，可以對切削（xuē）麵積進行降低，從而降低背向力對紮（zhā）刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮（zhā）刀現象的產生（shēng），因此可以對積屑瘤的產生進（jìn）行控製。

2、需要準確選擇刀（dāo）具（jù）的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行操作；如果是精車刀，需要采（cǎi）用的前角一般較（jiào）大（dà）。在對蝸杆進行精加工時，采用的車刀是零度的（de）徑向前角，一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角（jiǎo），會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候也容（róng）易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控（kòng）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，可以利用（yòng）轉位彈簧刀杆，這對（duì）紮刀出（chū）現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳化液、礦物油在潤（rùn）滑效果方麵表（biǎo）現不明顯，我們需要對（duì）切削液進行合理的選（xuǎn）擇。在（zài）粗車使用時，利用（yòng）白鉛油或者紅鉛粉和全係統換（huàn）耗用（yòng）油的（de）混合劑進行配製，進行（háng）冷卻潤滑。精車利用全係統換耗用油和煤油進行混合配製，能起到（dào）提高工件加工表麵質量的作用。

5、在切削過程（chéng）中如果受到螺（luó）旋升角的影響，一側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工（gōng）件（jiàn）的方向（xiàng）移動，這時候容易產生讓刀的現象（xiàng）。因此，可以選（xuǎn）擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的（de）加工，能在一（yī）定程度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需要注意，如果在加工蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑（jìng）向振紋，其原因可（kě）能是切削（xuē）刃的工作（zuò）前角較小。

變換轉（zhuǎn）速（sù）對切削螺紋螺距誤差的（de）影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中（zhōng），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（guǒ）轉速的變（biàn）化（huà）在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過程中測量得到。為了（le）避免亂扣（kòu）現象，需要通常對起刀點的位置進行修改（gǎi）[3]。

刀具粗精（jīng）車的換刀問題（tí）

工件一次（cì）安裝需要在數（shù）控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀（dāo）在同一位置上，並在（zài）X軸和Z軸上的坐（zuò）標是（shì）相同（tóng）的。加（jiā）工時可以使用簡單的對刀方法（fǎ），當外圓（yuán）獲得X軸相對坐標之後，需要進（jìn）行對刀處理，要保證該工件倒角的X值是相（xiàng）同的，還（hái）需要對（duì）第二把刀輸入第一把刀Z值的坐標，進（jìn）行一定程度（dù）的補償。這種對刀的方法並不存在試切削（xuē）程序，但是要保（bǎo）證（zhèng）對（duì）刀的（de）誤差在0.05毫米的範（fàn）圍內。

結語：綜上所述，利用數控車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的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋（wén），還能保證數（shù）控車（chē）床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀（dāo）的習慣，合理控製了刀尖（jiān）角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了蝸杆（gǎn）的質量和生產效率。