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螺紋加工時(shí)常見的故障及解決方法
螺紋加工中遇到的疑難問題
在日常的教學(xué)過程中，車削小螺距的三角螺紋
(一) 加工螺紋時(shí)
，用硬質(zhì)合金車刀，不能進(jìn)行微量進(jìn)給，表面粗糙度達(dá)不到要求，如何解決?精車螺紋
，尤其是精車較大導(dǎo)程螺紋時(shí)，通常使用高速鋼車刀，這主要是因?yàn)楦咚黉撎蓟锞Я＜?xì)，刃磨性好，能形成鋒利的刃口，精車時(shí)切削力小，能通過合理選用切削液，低表面粗糙度。相反，硬質(zhì)合金刀具由于晶粒較粗，刃磨時(shí)不易形成鋒利刃口，通常除高速車削小螺距螺紋外，較少用硬質(zhì)合金來精車螺紋。然而，硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性均比高速鋼要好，又可不使用切削液，若能用硬質(zhì)合金車削螺紋，顯然會(huì)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。(二) 為什么車削內(nèi)螺紋前的孔徑不應(yīng)等于或小于內(nèi)螺紋的小徑?
因?yàn)樵谲囅鲀?nèi)螺紋時(shí)
，由于車刀切削時(shí)的擠壓作用，內(nèi)孔直徑會(huì)縮小(車削塑性材料時(shí)較明顯)，所以車削內(nèi)螺紋前工件的孔徑應(yīng)比內(nèi)螺紋的小徑要略大些，不能等于或小于內(nèi)螺紋的小徑。否則，加工后的內(nèi)螺紋小徑會(huì)小于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的尺寸，螺紋表面質(zhì)量也達(dá)不到要求。又由于內(nèi)螺紋加工后的實(shí)際小徑允許等于或略大于內(nèi)螺紋小徑的基本尺寸，所以在實(shí)際生產(chǎn)中為了計(jì)算方便，可用如下近似公式確定孔徑尺寸。車削塑性材料的內(nèi)螺紋時(shí) D≈d-P
車削脆性材料的內(nèi)螺紋時(shí) D≈d-1.05P
式中:d—螺紋公稱直徑(大徑);
P—螺距。
車削多線螺紋時(shí)
，還要注意以下三個(gè)問題：1 機(jī)床掛輪和機(jī)床調(diào)整要根據(jù)導(dǎo)程來進(jìn)行確定和調(diào)節(jié)手柄位置
。千萬不能用螺距來計(jì)算、確定掛輪的調(diào)節(jié)手柄位置。2 多線螺紋導(dǎo)程一般都比較大
，要特別注意導(dǎo)程對(duì)車刀兩切削刃后角的影響。螺旋角要根據(jù)導(dǎo)程計(jì)算，磨刀時(shí)，順走刀方向一側(cè)切削刃后角應(yīng)增大一個(gè)螺旋角，另一側(cè)切削刃后角可減小一個(gè)螺旋角
。3 螺紋精車要在所有螺旋槽都粗車完后一起精車
。否則，不能保證各牙型的一致性。螺紋加工時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)亂牙?
一般螺紋都需經(jīng)過多次走刀才能加工到所需牙型和尺寸精度
。若在首次以后的走刀中，車刀刀尖不在前一次走刀的螺旋槽內(nèi)，而是偏左、偏右或在牙頂上，結(jié)果把牙型車壞
，這種現(xiàn)象稱亂牙。產(chǎn)生亂牙的原因有：
1 車床絲杠螺距不是工件螺距的整數(shù)倍，加工時(shí)沒有采用倒順車進(jìn)行車削
，而是采用提閉開合螺母進(jìn)行車削。在這種情況下，基本上不能保證后次走刀在前次走刀車出的螺旋槽內(nèi)
，必然造成亂牙。2 車床螺距是工件螺距的整數(shù)倍，可以采用提閉開合螺母進(jìn)行車削
。若在后次走刀中沒有將開合螺母全部閉合上，這樣會(huì)造成工件和車刀錯(cuò)位，產(chǎn)生亂牙。3 合螺母間隙過大
4 絲杠軸向間隙太大，車削過程中產(chǎn)生軸向竄動(dòng)
5 加工過程中
6 工件沒有夾緊
粗車梯形螺紋或蝸桿時(shí)
由于粗車余量大
車時(shí)的“扎刀”
，需注意以下幾個(gè)問題：1 螺紋車刀的徑向前角不能太大，一般為3°～5°
。2 正好橫向進(jìn)給絲杠間隙
，手搖進(jìn)給輕快，用手推拉刀架無竄動(dòng)即可。3 不要采用直進(jìn)切削法車削
，因直進(jìn)切削法三個(gè)切削刃同時(shí)切削，切削力很大，容易造成“扎刀”。4 在某些情況下，為避免“扎刀”也可采用負(fù)前角
、將車刀裝高的方法車削度可保證前刀面仍通過工件中心
(2)解決方法
1、減小車刀前角
2、車刀安裝得過高或過低：過高
3
4
5、切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根據(jù)工件5 導(dǎo)程大小和工件剛性選擇合理的切削用量
二
(1)故障現(xiàn)象：當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)
(2)主要原因
1
2、編制輸入主機(jī)的程序不正確;
3
(3)解決方法
1、主軸編碼器同步皮帶磨損：由于數(shù)控車床車削螺紋時(shí)
2
3
三
(1)主要原因
1
2、X軸或Y軸絲桿和主軸的竄動(dòng)過大;
3
(2)解決方法
1、主軸編碼器傳送數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確：維修機(jī)床
2
3
四
(1)主要原因
1
2、車刀安裝不正確;
3
(2)解決方法
1
2、車刀安裝不正確：裝刀時(shí)用樣板對(duì)刀
，或者通過用百分表找正螺紋刀桿來裝正螺紋刀。3、車刀磨損：根據(jù)車削加工的實(shí)際情況
，合理選用切削用量，及時(shí)修磨車刀。五
、螺紋表面粗糙度大故障分析(1)主要原因
1
、刀尖產(chǎn)生積屑瘤;2、刀柄剛性不夠
，切削時(shí)產(chǎn)生震動(dòng);3
、車刀徑向前角太大;4、高速切削螺紋時(shí)
，切削厚度太小或切屑向傾斜方向排出，拉毛已加工牙側(cè)表面;5
、工件剛性差，而切削用量過大;6
、車刀表面粗糙度差。(2)解決方法
1、用高速鋼車刀切削時(shí)應(yīng)降低切削速度
，并正確選擇切削液;2
3
4
5
6、刀具切削刃口的表面粗糙度應(yīng)比零件加工表面粗糙度值小2～3檔次
總之
螺紋是在圓柱工件表面上
，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽。在機(jī)械制造業(yè)中，帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是目前常用的加工方法。在臥式車床(如CA6140)上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))，刀具應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)(工件的)導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳到進(jìn)給箱;由進(jìn)給箱經(jīng)變速后(主要是為了獲得各種螺距)再傳給絲杠;由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動(dòng)刀架作直線移動(dòng)，這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過主軸的帶動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在實(shí)際車削螺紋時(shí)，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)，在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，引起車削螺紋時(shí)產(chǎn)生故障，影響正常生產(chǎn)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)加以解決。車削螺紋時(shí)常見故障及解決方法如下：一
、啃刀故障分析及解決方法：原因是車刀安裝得過高或過低
，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。車刀安裝得過高或過低
過高
，則吃刀到一定深度時(shí)，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現(xiàn)象;過低，則切屑不易排出工件裝夾不牢
工件本身的剛性不能承受車削時(shí)的切削力
，因而產(chǎn)生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現(xiàn)啃刀，此時(shí)應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。車刀磨損過大
引起切削力增大，頂彎工件
，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)應(yīng)對(duì)車刀加以修磨。二、亂扣故障分析及解決方法：原因是當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時(shí)
如果在退刀時(shí)，采用打開開合螺母
，將床鞍搖至起始位置，那么，再次閉合開合螺母時(shí)，就會(huì)發(fā)生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內(nèi)，以致出現(xiàn)亂扣。解決方法是采用正反車法來退刀
，即在第一次行程結(jié)束時(shí)，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出后對(duì)于車削車床絲杠螺距與工件婦距比值成整倍數(shù)的螺紋
工件和絲杠都在旋轉(zhuǎn)
故障分析及解決方法：
螺紋全長上不正確
原因是掛輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對(duì)，可重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)算掛輪。
局部不正確
原因是由于車床絲杠本身的螺距局部誤差(一般由磨損引起)
螺紋全長上螺距不均勻
原因是：
絲杠的軸向竄動(dòng)。
主軸的軸向竄動(dòng)
。溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良
。溜板箱燕尾導(dǎo)軌磨損而造成開合螺母閉合時(shí)不穩(wěn)定。
掛輪間隙過大等
。通過檢測：
如果是絲杠軸向竄動(dòng)造成的
，可對(duì)車床絲杠與進(jìn)給箱連接處的調(diào)整圓螺母進(jìn)行調(diào)整，以消除連接處推力球軸承軸向間隙。如果是主軸軸向竄動(dòng)引起的
如果是溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的
如果是燕尾導(dǎo)軌磨損
如果是掛輪間隙過大
出現(xiàn)竹節(jié)紋
原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動(dòng)有周期性誤差引起的，如掛輪箱內(nèi)的齒輪
故障分析及解決方法：原因是吃刀太大
五、螺紋表面粗糙
故障分析及解決方法：原因是車刀刃口磨得不光潔
解決方法是：正確修整砂輪或用油石精研刀具;選擇適當(dāng)切削速度和切削液;調(diào)整車床床鞍壓板及中
總之
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