螺纹车削常见问题及解决方法

螺纹车削常见问题及解决方法 车削螺纹时常见故障及解决方法螺纹 是在圆柱工件表面上，沿着螺旋线所形成 的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在 机械制造业中，带螺纹的零件应用得十分 广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常 用的加工方法。在卧式车床 (如 CA6140) 上能车削米制、英寸制、模数和径节制四 种标准螺纹，无论车削哪一种螺纹，车床 主轴与刀具之间必须保持严格的运动关 系：即主轴每转一转 (即工件转一转)，刀 具应均匀地移动一个 (工件的 )导程的距 离。它们的运动关系是这样保证的：主轴 带着工件一起转动，主轴的运动经挂轮传 到进给箱；由进给箱经变速后(主要是为了 获得各种螺距)再传给丝杠；由丝杠和溜板 箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移 动，这样工件的转动和刀具的移动都是通 过主轴的带动来实现的，从而保证了工件 和刀具之间严格的运动关系。在实际车削 螺纹时，由于各种原因，造成由主轴到刀 具之间的运动，在某一环节出现问题，引 起车削螺纹时产生故障，影响正常生产， 这时应及时加以解决。车削螺纹时常见故 障及解决方法如下： 一、啃刀 故障分析 及解决方法：原因是车刀安装得过高或过 低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。1. 车刀安装得过高或过低 过高， 则吃刀到一 定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大 摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象； 过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方 向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙 过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深， 从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及 时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线 等高(可利用尾座顶尖对刀 )。在粗车和半 精车时， 刀尖位置比工件的中心高出 1％D 左右(D 表示被加工工件直径)。2. 工件装 夹不牢 工件本身的刚性不能承受车削时 的切削力，因而产生过大的挠度，改变了 车刀与工件的中心高度 (工件被抬高了)， 形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把 工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增 加工件刚性。 3.车刀磨损过大 引起切削 力增大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对 车刀加以修磨。 二、乱扣 故障分析及解 决方法：原因是当丝杠转一转时，工件未 转过整数转而造成的。 1. 当车床丝杠螺 距与工件螺距比值不成整倍数时如果在 退刀时，采用打开开合螺母，将床鞍摇至 起始位置，那么，再次闭合开合螺母时， 就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺 旋槽内，以致出现乱扣。 解决方法是采用 正反车法来退刀， 即在第一次行程结束时， 不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将 主轴反转，使车刀沿纵向退回，再进行第 二次行程，这样往复过程中，因主轴、丝 杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始 终在原来的螺旋槽中，就不会出现乱扣。 2. 对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比 值成整倍数的螺纹 工件和丝杠都在旋转， 提起开合螺母后， 至少要等丝杠转过一转， 才能重新合上开合螺母，这样当丝杠转过 一转时，工件转了整数倍，车刀就能进入 前一刀车出的螺旋槽内， 就不会出现乱扣， 这样就可以采用打开开合螺母， 手动退刀。 这样退刀快，有利于提高生产率和保持丝 杠精度，同时丝杠也较安全。 三、螺距不 正确 故障分析及解决方法： 1. 螺纹全长 上不正确 原因是挂轮搭配不当或进给箱 手柄位置不对，可重新检查进给箱手柄位 置或验算挂轮。 2. 局部不正确 原因是由 于车床丝杠本身的螺距局部误差 (一般由 磨损引起 )，可更换丝杠或局部修复。 3. 螺纹全长上螺距不均匀 原因是：o 丝 杠的轴向窜动。o 主轴的轴向窜动。 o 溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成 啮合不良。o 溜板箱燕尾导轨磨损而造成 开合螺母闭合时不稳定。o 挂轮间隙过大 等。 通过检测： o如果是丝杠轴向窜动 造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的 调整圆螺母进行调整，以消除连接处推 力球轴承轴向间隙。o 如果是主轴轴向窜 动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消 除后推力球轴承的轴向间隙。 o如果是 溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮 合不良引起的，可修整开合螺母并调整开 合螺母间隙。 o 如果是燕尾导轨磨损，可 配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合 要求。 o 如果是挂轮间隙过大， 可采用重 新调整挂轮间隙。 4. 出现竹节纹 原因是 从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误 差引起的，如挂轮箱内的齿轮，进给箱内 齿轮由于本身，制造误差、或局部磨损、 或齿轮在轴上安装偏心等造成旋转中心 低，从而引起丝杠旋转周期性不均匀，带 动刀具移动的周期性不均匀，导致竹节纹 的出现，可以修换有误差或磨损的齿轮。 四、中径不正确 故障分析及解决方法：原 因是吃刀太大，刻度盘不准，而又未及时 测量所造成。解决方法是精车时要详细检 查刻度盘是否松动，精车余量要适当，车 刀刃口要锋利，要及时测量。 五、螺纹表 面粗糙 故障分析及解决方法： 原因是车刀 刃口磨得不光洁，切削液不适当，切削速 度和工件材料不适合以及切削过程产生振 动等造成功。 解决方法是：正确修整砂轮 或用油石精研刀具；选择适当切削速度和 切削液；调整车床床鞍压板及中、小滑板 燕尾导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准 确性，防止切削时产生振动。 总之，车削 螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设 备的原因，也有刀具、操作者等的原因， 在排除故障时要具体情况具体分析，通过 各种检测和诊断手段，找出具体的影响因 素，采取有效的解决方法。 数控车床螺纹 切削方法分析与应用在目前的数控车床 中，螺纹切削一般有两种加工方法： G32 直进式切削方法和 G76 斜进式切削方法， 由于切削方法的不同，编程方法不同，造 成加工误差也不同。我们在操作使用上要 仔细分析，争取加工出精度高的零件。 1. 两种加工方法的编程指令 G32 X（U） ＿Z（W）＿ F＿； 说明：X、Z 用于绝对 编程；U、W 用于相对编程；F 为螺距； G32 编程切削深度分配方式一般为常量 值，双刃切削，其每次切削深度一般由编 程人员编程给出， 如图 1 所示。G76P （m） （r） （a） Q(△dmin）R（d） ； G76X （U） Z（w）R（i）P（k）Q（△d）F（l） ； 说 明：o m：精加工重复次数； o r： 倒角宽度； o a： 刀尖角度； o△dmin：最小切削深度，当每次 切削深度（△d·n½-△d·(n-1)½）小于△ dmin 时，切削深度限制在这个值上； o d：精加工留量； o i：螺纹部 分的半径差，若 i＝0，为直螺纹切削方式； o k：螺纹牙高； o△d：第一 次切削的切削深度； o l：螺距。 G7 6 编程切削深度分配方式一般为递减式， 其切削为单刃切削，其切削深度由控制系 统来计算给出，见图2。 2.加工误差分 析及使用 G32 直进式切削方法， 由于两侧 刃同时工作，切削力较大，而且排削困难， 因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切 削螺距较大的螺纹时， 由于切削深度较大， 刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误 差；但是其加工的牙形精度较高，因此一 般多用于小螺距螺纹加工。由于其刀具移 动切削均*编程来完成，所以加工程序较 长；由于刀刃容易磨损