数控车（chē）床（chuáng）上怎（zěn）么加工蜗杆？

在蜗轮的传动中（zhōng），蜗杆是主要的动件，现阶段的矿山机械和工程机（jī）械中（zhōng）蜗杆的应用非常广泛。数控（kòng）车床应用到实际生产中后，蜗（wō）杆（gǎn）的生产效（xiào）率不仅得到了提高，而且加工的精度也得到了（le）保障。在数控车床（chuáng）上加工蜗杆存在一定的难（nán）度，需要对加工的深度以及切削刀的程度进行准确的掌握，避免在加工过程中可能出现的扎刀现象。

加工蜗杆（gǎn）工艺（yì）的分析

设计工艺的内容（róng）

主要（yào）加工（gōng）内容为右旋轴向直（zhí）廊蜗杆，在（zài）对工件进行编程的过（guò）程中不需要设置退尾量。蜗杆的（de）右侧是（shì）起刀点的位置，在加工蜗杆过程中，编程的起点一般（bān）设置在工件右端（duān）面。工件材料一般选择为45钢；刀具材料一般选择为高（gāo）速钢或硬质合金；设置蜗杆的全齿为6.6mm，利用G92命令实现左右切削法，以应对背吃刀量较（jiào）大的情（qíng）况，从而使加工的可靠性得到保证；在装夹工件的过程中，一般优（yōu）先选（xuǎn）择一夹一顶或者双顶夹尖的方式进行装夹（jiá）；对于齿根圆直径的误差需要控制（zhì）在（zài）0.2mm以内，而（ér）Z轴换刀的误差需要控（kòng）制在左右赶刀量内（nèi），具体为0.1mm，必（bì）须满足工件的公差要求。

在设计工艺时，主（zhǔ）程序需要从起刀点位置进行，另外加工蜗杆（gǎn）的过程中还需要其他子程序的调用，整个过程的完整性（xìng）才能得到保证。一般在粗车完成之后（hòu）再进行精车（chē），车床转速选为10 RPM，加工过程中需要对轴向齿（chǐ）厚精度和齿侧表面粗（cū）糙度（dù）进行确定。左（zuǒ）右切削法（fǎ）粗车（chē）完成之后，可以（yǐ）在两边齿侧距（jù）离刀刃之间看到赶刀刃的间隙。精车起刀点的确定，可（kě）以（yǐ）根据（jù）对刀的误差进（jìn）行一定程度的调整，避免空走刀现（xiàn）象的出现。在精（jīng）加工主程序定位之后，严格（gé）按照相关图样的要求，对蜗杆（gǎn）的左侧面进行（háng）加工。如果（guǒ）主程序需要进行二次定位，要保证蜗杆齿厚度和右（yòu）侧面粗糙度的要求。另外，添加切削液可在一定程度上提高切削加工效率，改善齿（chǐ）面加工质量。

相关参数的（de）计（jì）算

变换（huàn）转速（sù）时螺距误差需要进行测量，结合工件表面的划痕进行测量，通常情况需要把（bǎ）测量的误差控制在0.05mm的范围内；起刀点同样需要进行计算，主要根（gēn）据升速段和减速段的距离（lí）、转程、导程进行计算。一般情况下，升速段和减速段最（zuì）小值的计算公式为：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在计算过程中，转速的改变会引起（qǐ）升速（sù）段和（hé）减速段值的改变。起刀点的X值由齿顶圆直径加上全齿高（gāo）的两倍再加上退刀量所得。除此（cǐ）之外，还需要对粗车起刀点和精车起刀点的具（jù）体位置进行确定。

轴向直廊蜗杆部分的几何尺寸（cùn）及加工中的（de）参数说明，对齿顶圆（yuán）直径、倒角等指（zhǐ）标（biāo）进行了设（shè）定，满（mǎn）足（zú）了蜗杆的加工条件。

使用正确（què）的加工方法

直进（jìn）法，利用（yòng）直进法加工蜗（wō）杆属于三刃切削，这种方法比较（jiào）简（jiǎn）单，不需要复杂（zá）的程序语言，但是其缺点是在加工过程中容易产生扎刀的现象，需要特别（bié）注意这方面的问（wèn）题。

斜进法，利用斜进法加工蜗杆属于两刃切削，其切削（xuē）抗力可以通过减少切（qiē）削面积来降低。这种方法与直进法不同，发生扎刀的可能性不高，更（gèng）加适应于蜗杆的粗车。G76指令功能（néng）是将直进法和斜进法相结合，如果蜗杆的模数（shù）较大，经常出现的情况是，在最后一刀（dāo）直进（jìn）切削后会产生扎刀的（de）现（xiàn）象。

左右（yòu）切削法，利用左右（yòu）切削法加工蜗杆属于单刃切削（xuē），其背向力并不高，在加工过程中能对扎刀现（xiàn）象（xiàng）进行有效的控制，能（néng）完成蜗杆粗车和（hé）精车的制作，但（dàn）是其缺点是整个加工过程比较复杂，并且工作效率不高。

单刃调头切削法，利用单刃调头切削法（fǎ）进行加工，需要采（cǎi）用双顶尖装夹工件，为了避免扎刀现象的出现（xiàn），主要利用一个受力，保证刀的（de）切削刃单向切削，这样（yàng）也能保证蜗杆所加工出来的齿侧表面质量较高，满足（zú）了蜗杆进行精加工的条件。需要特别注意二次装夹后的对刀问题，在加工过程中二次装（zhuāng）夹的实现（xiàn），需要根据一转信号起始位置确定，可以通（tōng）过在卡盘上进行划线定位，并对起刀点的位置进行修改。

合理（lǐ）控制扎刀现象的产生

扎刀现（xiàn）象一般产生在吃刀（dāo）量不变化的状况下（xià），由于刀具的背吃刀量在切削（xuē）的过程中增大，所（suǒ）以工件（jiàn）的表面（miàn）有刀具的扎入。另外积屑瘤的产生和工艺系统的刚性都在一定程度上影响着扎刀现象的出现。以下主要阐述控（kòng）制扎刀现象的方法：

1、在选择加工方法的时候需要结合（hé）机床的刚性（xìng）情况，可以对切削面积进行降低，从而降低背向（xiàng）力对扎刀现象（xiàng）发生的概率。另外（wài）积屑瘤也容易导致扎（zhā）刀现象的（de）产生，因（yīn）此可以对积（jī）屑瘤的产生（shēng）进行控制。

2、需要准（zhǔn）确选择刀（dāo）具的几何角度，如果是粗车刀，采用正值径向前角进行（háng）操（cāo）作；如果是（shì）精车刀，需要采用（yòng）的前角一般较大。在对蜗杆进行精加工时，采用的车刀是零（líng）度（dù）的径向前角，一旦选择了正值径向前角，会造成牙型误差，另外在精车换刀时候也容易产生对刀的误差，因此需要严格（gé）控制径向前角的（de）大（dà）小，保（bǎo）证误差在可接受的（de）范围内。

3、在使用粗车的（de）过程中，可以（yǐ）利用转位弹簧刀杆，这（zhè）对扎刀出（chū）现的情况能进行降低，可以推广使用。

4、实（shí）际（jì）加工过程中乳化（huà）液、矿物油在润滑效果（guǒ）方面表现不明显，我们需要对切削液进（jìn）行（háng）合理的选择。在粗（cū）车使用（yòng）时，利用白（bái）铅油或（huò）者红铅粉和全系统换耗用油的混合剂进行配制，进行（háng）冷却润滑（huá）。精车利用全系统换耗用油和煤油进行（háng）混合（hé）配制，能起（qǐ）到提高工件加工表面质量的作用。

5、在切削过程中如果受到螺旋（xuán）升角的影响，一侧切削（xuē）刀受力（lì）弯曲，刀刃会逐渐向远离工件的方向移（yí）动，这时候容易产生让刀（dāo）的现象。因此，可以选择让刀（dāo）一侧的刀刃进行蜗杆的加工，能在一（yī）定程度上避免扎刀现象的产生。除此之外还需要注意，如果在加工蜗杆的过程中由于（yú）让刀而产生（shēng）径向振纹，其原因（yīn）可能是切削刃的工作前角较小。

变换转速对（duì）切削螺纹螺距误差的影响

一般数控车床在对螺纹进行加工的过程中，如果转速存在变换（huàn），螺纹螺旋（xuán）线会在轴向产生（shēng）一定的偏动现象，从（cóng）而就会形成（chéng）螺距的误差。如（rú）果转速的变化在两级转速范围内，则螺距误差是一常数，该数值（zhí）可以在（zài）加工过程中测量得到。为了避（bì）免乱扣现象，需要通常对起刀（dāo）点（diǎn）的位（wèi）置（zhì）进（jìn）行修改[3]。

刀具粗精车的换刀问题

工件一次安（ān）装需要在数控车床上注意车刀的更换问题，要保证两把车刀在同一位置上，并在X轴和Z轴上的坐标（biāo）是相同（tóng）的。加工时可以使用简单的对刀方法，当外圆获得X轴相对（duì）坐标之后，需要进行对刀处理（lǐ），要保证该（gāi）工件（jiàn）倒角（jiǎo）的（de）X值是相同的，还需要对（duì）第二把刀输入第一把刀Z值的坐（zuò）标，进行一定程度的补偿（cháng）。这（zhè）种对刀的方（fāng）法并不存在试切削程序，但是要保证对刀的误差在0.05毫米（mǐ）的范围内。

结语：综上所述，利用数控车床上加工蜗杆在很多方（fāng）面（miàn）都体现了优势（shì），不仅不需要工人具有过多的操作技能，能在数控车床上进行车（chē）削大导程蜗杆和（hé）螺纹，还（hái）能保（bǎo）证（zhèng）数控车（chē）床（chuáng）的精准度，从而彻底改变了传统蜗杆车（chē）刀的习（xí）惯，合理控制了刀尖（jiān）角，对切削力进（jìn）行了一定程度的减小，提高（gāo）了蜗杆的质量和生产效率。