數控車床上怎麽加工蝸杆（gǎn）？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動件，現階（jiē）段的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控車（chē）床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提（tí）高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的難度，需要對（duì）加工的深度以及切削刀的程度進行準確的掌握，避免（miǎn）在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工蝸杆工藝的分析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋（xuán）軸向直廊蝸杆，在對工件進行編程（chéng）的過程中（zhōng）不需要設（shè）置退尾（wěi）量。蝸杆的右側是起刀點的位置，在加工（gōng）蝸杆過程中，編程的起點一般設置在（zài）工件右端麵。工件材料一般選擇（zé）為45鋼；刀具材（cái）料一（yī）般選擇為高速鋼或硬質合金；設（shè）置（zhì）蝸杆的全齒（chǐ）為6.6mm，利用G92命令實現左（zuǒ）右切削法，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（zhuāng）夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂（dǐng）夾尖（jiān）的方（fāng）式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差（chà）需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要（yào）控製在左右趕刀量內，具體為0.1mm，必須滿（mǎn）足工件的公差要求。

在設計工（gōng）藝時，主程序需要從起刀點（diǎn）位置進行，另外加工蝸（wō）杆的過程中還需要（yào）其他子（zǐ）程序的調用，整個過程的完整性才能得到保（bǎo）證。一般在粗車完（wán）成之後再進行精車，車床轉速選為10 RPM，加工過程中需要對軸向齒（chǐ）厚（hòu）精度和（hé）齒側表麵粗糙度進行確定。左右切削法（fǎ）粗車完成之後，可以在兩邊齒側距（jù）離刀刃之間看到趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的（de）誤差進行一定程度的調整，避免空走刀現（xiàn）象的出現（xiàn）。在精加工主程序定位之（zhī）後，嚴格按照相（xiàng）關圖樣的（de）要（yào）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，要保（bǎo）證蝸杆齒厚度和右側麵粗糙度的要求。另外，添（tiān）加切削液可在一（yī）定程度（dù）上提高（gāo）切削加工效（xiào）率，改善齒（chǐ）麵加工質量。

相關參數的計算

變換轉速時螺距誤差需要進行測量，結合工件表麵的劃痕進行測量（liàng），通常情況需要把測量的誤差控製在0.05mm的範（fàn）圍內；起刀點同樣需要進行計算，主（zhǔ）要根據升速段和減速段的距離、轉程（chéng）、導（dǎo）程進行計算。一般情況下，升速段和減速段最小值（zhí）的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在計算過程中，轉速的改（gǎi）變會引起升速段和（hé）減速段值的改變。起刀點的X值由齒（chǐ）頂圓直（zhí）徑加上全齒高的兩倍再加上退刀（dāo）量所得。除此之（zhī）外，還需要對（duì）粗車起刀（dāo）點和精車起刀點的具體位（wèi）置進行確定。

軸向直廊（láng）蝸杆部分（fèn）的幾（jǐ）何尺寸及加工中的參數說明，對齒（chǐ）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（shǐ）用（yòng）正確的加工方法（fǎ）

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，不需要複雜的程序語言，但是（shì）其缺點是在加工過程（chéng）中容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要特（tè）別注意這方麵的問題。

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃切削，其切削抗（kàng）力可以通（tōng）過減少（shǎo）切（qiē）削麵積來降（jiàng）低。這種（zhǒng）方法與直進法不同，發生紮（zhā）刀的可能性不高（gāo），更加（jiā）適應於蝸杆的（de）粗（cū）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（jiào）大，經常出現的情況是，在最後一刀（dāo）直進切削後會產生（shēng）紮刀（dāo）的現（xiàn）象。

左右切（qiē）削法，利用左右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背（bèi）向力並不高，在加工過程中能對紮刀現（xiàn）象進行有效的控製，能完（wán）成（chéng）蝸（wō）杆粗車和精車的製作，但是其缺點是整個加工過程比較（jiào）複雜，並且工作效率不高。

單刃調頭切削法，利用單刃調頭（tóu）切削法進行加工，需要采用雙頂尖裝夾工（gōng）件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀的切削刃單向切削，這（zhè）樣也（yě）能保證蝸杆所加（jiā）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。需要特別（bié）注（zhù）意（yì）二次裝夾後（hòu）的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要（yào）根據一轉信號起（qǐ）始位置確定，可以通過在卡（kǎ）盤上進行劃線定位，並對起刀點（diǎn）的位置進行修改。

合（hé）理控製紮刀現象的產生

紮刀現象（xiàng）一般產生在（zài）吃刀量（liàng）不變化的狀況下，由於刀具的背吃（chī）刀量在切削（xuē）的過程中增大，所（suǒ）以工件的表麵有刀具的紮入。另外積屑瘤的產生和工藝係統（tǒng）的剛性都在一定（dìng）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（jiā）工方法的時候需要結合機（jī）床的剛性情況，可以對切削麵積進行降低（dī），從而降低背向力對紮（zhā）刀現象發生的概率（lǜ）。另外積（jī）屑瘤也容易導致紮刀現象的產生（shēng），因此可以對積屑瘤的產生進行控（kòng）製。

2、需要（yào）準（zhǔn）確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀（dāo），采用正值徑向前角進行（háng）操作；如果是精車刀，需要采用的前角一般（bān）較大。在對（duì）蝸杆進行精（jīng）加工時，采用的車刀是（shì）零度的徑（jìng）向前角，一旦選擇了正值徑（jìng）向前（qián）角，會造成牙（yá）型誤差，另外（wài）在精車換刀時候也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保（bǎo）證誤差在可接受的範圍內。

3、在使用粗車的過程（chéng）中（zhōng），可以利用轉（zhuǎn）位彈簧（huáng）刀杆，這對紮刀出現（xiàn）的情況能進行（háng）降低，可以推廣使用。

4、實際加（jiā）工過程中乳化液、礦物油在潤滑效果（guǒ）方麵表（biǎo）現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選（xuǎn）擇。在粗車（chē）使用時，利（lì）用白鉛油或（huò）者紅鉛（qiān）粉和全係統換（huàn）耗用油的混合劑進行配（pèi）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，能起到提高（gāo）工件加工表麵質量的作（zuò）用。

5、在切削過程中如（rú）果受到（dào）螺旋升角的影（yǐng）響（xiǎng），一（yī）側（cè）切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀（dāo）一側的（de）刀刃進行蝸杆的加工，能在一定程度上避免紮刀現象的（de）產生。除此（cǐ）之外還需要注意，如果（guǒ）在加工（gōng）蝸杆的過程中由於讓刀而產生徑向振（zhèn）紋，其原因可能是切削刃的工作前角較小。

變換轉速對（duì）切（qiē）削螺（luó）紋螺距誤差的影（yǐng）響

一般數（shù）控車床（chuáng）在對螺紋進行加工（gōng）的過程中，如果轉速存（cún）在（zài）變換，螺紋螺旋線會在軸向產生一定的偏動現象，從而就會（huì）形成螺距（jù）的誤差。如果轉速的變化在兩級轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工過（guò）程中測量得到。為了避免（miǎn）亂扣現象（xiàng），需要（yào）通常對起（qǐ）刀點的位置進行（háng）修改（gǎi）[3]。

刀具粗精車的換刀（dāo）問題

工件（jiàn）一（yī）次安裝（zhuāng）需要在數控車床上注意車刀的（de）更換問題，要保（bǎo）證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上（shàng）的（de）坐標是相同的。加工時可以使用簡單的對刀方（fāng）法，當外圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行對（duì）刀處理，要保證該工（gōng）件倒角的X值是相同（tóng）的，還（hái）需要對第二把刀輸（shū）入（rù）第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序，但是要保證對刀（dāo）的誤差在0.05毫米的（de）範圍內。

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（yōu）勢，不僅（jǐn）不（bú）需要工人具有過多的操作技能，能在數控車床上（shàng）進行車削大（dà）導程蝸杆和螺（luó）紋（wén），還能保證數控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸（wō）杆車刀的習慣，合理控製了刀（dāo）尖角，對切削力（lì）進行了一定程度的減小，提高了蝸杆的質量和生產效率。