车削螺纹时常见故障及解决方法.doc

车工技师论文

摘要：
螺纹是在圆柱工作表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面的连续凸起和沟槽，在机械制造中，螺纹零件应用十分广泛，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（C6140）上车削米制、英制、模数和径制四种标准螺纹，无论哪螺纹种，车床主轴与刀具之间必须保持严格的动运关系：即：主轴每转一转（工件转一转），刀具的运动经挂轮到进给箱。由进给箱变速（获得各种螺距）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，这样工件和转动和刀具的移动都是通过主轴带动来实现的，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，由于多种原因，造成由主轴到刀具之间的运动关系在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生废次品，影响正常加工生产及经济效益。
关键词：螺纹、故障、解决方案
1、扎刀故障分析：
⑴、原因是车刀安装得过高或过低：车刀安装得过高，使刀具实际后角减小，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，造成扎刀现象；车刀安装得过低，使刀具实际前角增大，则切屑不易排出，造成扎刀。
⑵、工件或车刀装夹不牢：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)形成切削深度突增，出现扎刀现象。
⑶、车刀磨损严重：磨擦加剧使切削力增大造成扎刀。
⑷、进刀方法和进给量选用不当：大螺距加工时刀具两刃一尖同时参与切削和进给量过大致使切削力过大造成扎刀现象。
解决方法：
⑴、安装车刀时利用尾座顶尖对刀或用测量法使刀尖与工件的轴线等高。[在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1％D约为0.2~0.5mm,D=工件直径。]
⑵、工件及刀具必须装夹牢固，可使用尾座顶尖中心架跟刀架等附件以增加工件刚性。
⑶、正确及时刃磨刀具几何角度参数。如下图：

⑷、在大螺距加工时采用左右切削法或斜进法进行，车刀是单刃切削的，切削力和摩擦力都相对减小，所以不容易产生扎刀现象。实际工作中采用自制的弹性刀杆（如图），它在切削力超过一定值时，车刀能自动让刀，使切削保持适当厚度，有效避免扎刀现象的产生。

弹性螺纹车刀

2、乱扣故障分析：原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。
解决方法：
⑴、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。
⑵、对于车削车床丝杠螺距与工件螺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。
3、螺距不正确
故障分析：螺纹全长或局部上不正确，螺纹全长上螺距不均匀或螺纹上出现竹节纹。
解决方法：
⑴、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。
⑵、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。
⑶、螺纹全长上螺距不均匀原因是：丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良、溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定、挂轮间隙过大等。通过检测：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。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。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。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。如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。
⑷、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。
4、中径不正确
故障分析：原因是吃刀太大，刻度盘不准，而又未及时认真测量所造成。
解决方法：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，要及时选用正确的测量方法和合理的测量工具认真进行测量。
5、螺纹表面粗糙
故障分析：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适当以及切削过程产生振动等造成。
解决方法