​數控車床上怎麽加工蝸杆？

　　

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主要的動件，現階段（duàn）的礦山機械和工程機械中蝸杆的應用非（fēi）常廣泛。數控車床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅（jǐn）得到了提高，而且加（jiā）工的精度也得（dé）到了保障（zhàng）。在數控（kòng）車床上加工蝸（wō）杆存（cún）在一定的難（nán）度，需要對加工的深（shēn）度以及切削刀的程度進（jìn）行（háng）準確的掌握（wò），避免在加工過程中可（kě）能出現的（de）紮刀現象。

 

加工（gōng）蝸杆工藝的分析

 

設計工藝的內容

 

主要加工內（nèi）容為右旋軸向（xiàng）直廊蝸杆，在對工件進行編程的（de）過（guò）程中不需要設置退尾量。蝸杆的右側是起刀點的（de）位置，在加工蝸杆過（guò）程（chéng）中，編程的起點一般設置在工件右端麵。工件材料一（yī）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（yǐ）應對背（bèi）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（gōng）件的過程中，一般優（yōu）先選擇一夾一頂或者雙頂夾（jiá）尖的方式進行裝夾；對於齒根圓直徑的誤差需要（yào）控製（zhì）在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左右（yòu）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（qí）他子（zǐ）程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車完成之後再進行精車，車床轉速選為（wéi）10 RPM，加工過程中需（xū）要對軸向（xiàng）齒厚精度和（hé）齒側（cè）表麵粗糙度進行確定。左右切削法粗車完成之後，可以在兩邊齒側距（jù）離刀刃之間（jiān）看到（dào）趕刀刃的間隙。精車起刀點的確定，可以根據對刀的誤差（chà）進行（háng）一（yī）定程度的調（diào）整，避免空走刀現象（xiàng）的出現。在精加工主程序定位之後，嚴格按（àn）照相關圖（tú）樣的要求，對蝸（wō）杆的（de）左側（cè）麵進行加工。如果主程序需要進行二次（cì）定位，要保（bǎo）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度上提高切削加工效率，改善齒麵加工質量。

 

相關參數的計算

 

變換轉速時螺距誤（wù）差（chà）需要進行測量，結合工（gōng）件（jiàn）表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的（de）誤（wù）差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣需要進行計算，主要根據升速段和減（jiǎn）速段的距離（lí）、轉程、導程進行計算。一般情況下（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）升速段和減速段值的改（gǎi）變。起刀點的X值由齒頂圓直徑（jìng）加上全（quán）齒高的兩倍再加上退刀量所得。除此之（zhī）外，還需要對粗車起刀點和精車起刀點的具體位置進行確定。

 

軸向直（zhí）廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數說（shuō）明（míng），對齒頂圓直徑、倒角等指標進行了設定，滿足了蝸杆（gǎn）的加工條件。

 

使用正確的加工方（fāng）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（bǐ）較（jiào）簡單，不需要複（fù）雜的程序語言，但是其缺點是（shì）在加工過程中容（róng）易產生紮刀的現象，需要特別注意這方麵的問（wèn）題。

 

斜進法，利用斜進（jìn）法加工蝸杆屬於兩刃（rèn）切削，其切削抗力可以通過減少切（qiē）削麵（miàn）積來降（jiàng）低。這種方法與直進法不同（tóng），發（fā）生紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車（chē）。G76指（zhǐ）令功（gōng）能是將直進（jìn）法和斜進（jìn）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蝸杆（gǎn）屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工過程中能對紮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（lì）用單刃調頭切削（xuē）法進行加工，需（xū）要采用雙頂尖裝夾工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個（gè）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。需要特別注意二次裝夾後的（de）對刀（dāo）問題，在加工過程（chéng）中二（èr）次裝夾的實現，需要根據一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。

 

合理控製紮刀現象（xiàng）的產生

 

紮（zhā）刀現象一（yī）般產（chǎn）生（shēng）在吃刀量不變化的狀況下，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的剛性都在一定程度上影響著（zhe）紮刀現象的出現。以下主要闡述控製（zhì）紮刀現象的方法：

 

1、在選擇加工方法的時候需（xū）要結合機床的剛性情況，可以對切削麵積進（jìn）行降低，從而降（jiàng）低背向力對紮刀現象發生的概率。另外積屑瘤也容（róng）易導致紮刀現象（xiàng）的產生，因（yīn）此可以對積屑（xiè）瘤的產生進行控製。

 

2、需要準確選擇刀具的幾何角度，如果是粗車刀，采用正值徑向前（qián）角進行操（cāo）作；如果是精車刀，需要采用的前角（jiǎo）一般較大（dà）。在對蝸杆進行精加工時，采用的（de）車刀是零（líng）度的徑向前角，一旦選擇了正值徑向前角，會造成牙型（xíng）誤差，另外在精車換刀時候也容易（yì）產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在可接受的範（fàn）圍內。

 

3、在使用粗（cū）車的過程中，可以利用轉位彈簧刀杆，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（gōng）過程中乳化液、礦物油在潤滑效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進（jìn）行合理的選擇。在粗車使用時，利用白鉛油或者紅（hóng）鉛粉和全係統換耗用油的混合劑進行配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統（tǒng）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（zhōng）如果受到螺旋升角的影響，一側切削刀受力彎（wān）曲，刀刃會逐漸向遠離工件的方向移動，這時候容易產生讓（ràng）刀（dāo）的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆的加工，能（néng）在（zài）一定程度上避免紮（zhā）刀現象的（de）產生（shēng）。除此之外還（hái）需要注意，如果在加工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（qiē）削刃的工作前角較小。

 

變換轉（zhuǎn）速對切削螺紋螺距誤差的（de）影響

 

一般數控車床在對螺（luó）紋進行加工的過程中，如果轉速存（cún）在變換，螺（luó）紋螺旋線會在軸向產（chǎn）生一（yī）定的偏動現象，從而就會形成螺距的誤（wù）差。如果轉（zhuǎn）速（sù）的變（biàn）化（huà）在兩級轉速範圍內，則螺距（jù）誤差（chà）是一常數，該數值可（kě）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（jīng）車的換刀問題

 

工件一次安裝需要在數控車床上注意（yì）車刀的更換問題，要保證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（de）。加工時可以使用簡（jiǎn）單的對（duì）刀方法，當外圓（yuán）獲得X軸（zhóu）相對坐標之後，需要進行（háng）對刀處理，要（yào）保證（zhèng）該工件倒角的X值是相同（tóng）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）並不存在試切削（xuē）程序，但是（shì）要保證對刀的誤（wù）差（chà）在0.05毫米的範圍內。

 

結語：綜上（shàng）所述，利用數控車（chē）床上加工蝸杆在很（hěn）多方麵（miàn）都體現了優勢，不僅不需要工人具有過多的（de）操（cāo）作技能，能在數控車床（chuáng）上進行（háng）車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證數控車床的（de）精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了刀尖角，對切削力進（jìn）行了一定程度的減小，提（tí）高了蝸杆的質量和生產效率。