[原创]螺纹车削常见问题及解决方法！！

铁壮

<P>螺纹车削常见问题及解决方法！！</P>
<P>车削螺纹时常见故障及解决方法 <BR>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： </P>
<P>一、啃刀 <BR>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。 </P>
<P>1. 车刀安装得过高或过低 <BR>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)。 <BR>2. 工件装夹不牢 </P>
<P>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。 <BR>3.车刀磨损过大 </P>
<P>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。 <BR>二、乱扣 <BR>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。 <BR>1. 当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时 <BR>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。 <BR>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。 <BR>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 </P>
<P>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。 <BR>三、螺距不正确 <BR>故障分析及解决方法： <BR>1. 螺纹全长上不正确 <BR>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。 <BR>2. 局部不正确 </P>
<P>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。 <BR>3.  螺纹全长上螺距不均匀 </P>
<P>原因是： </P>
<P>o  丝杠的轴向窜动。 <BR>o  主轴的轴向窜动。 <BR>o  溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良。 <BR>o  溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定。 <BR>o  挂轮间隙过大等。 </P>
<P>过检测： <BR>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。 </P>
<P>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。 </P>
<P>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。 </P>
<P>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。 </P>
<P>o  如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。 <BR>4.  出现竹节纹 </P>
<P>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。 </P>
<P>四、中径不正确 </P>
<P>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。 <BR>五、螺纹表面粗糙 <BR>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。 </P>
<P>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。 <BR>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。 <BR>数控车床螺纹切削方法分析与应用 <BR>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。 <BR>1. 两种加工方法的编程指令 </P>
<P>G32 X（U）＿Z（W）＿ F＿； </P>
<P>说明：X、Z用于绝对编程；U、W用于相对编程；F为螺距； </P>
<P>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。 </P>
<P>G76P（m）（r）（a） Q(△dmin）R（d）； </P>
<P>G76X （U）Z（w）R（i）P（k）Q（△d）F（l）； </P>
<P>说明： </P>
<P>o        m：精加工重复次数； <BR>o        r：倒角宽度； <BR>o        a：刀尖角度； <BR>o        △dmin：最小切削深度，当每次切削深度（△d·n?-△d·(n-1)?）小于△dmin时，切削深度限制在这个值上； <BR>o        d：精加工留量； <BR>o        i：螺纹部分的半径差，若i＝0，为直螺纹切削方式； </P>
<P>        k：螺纹牙高； </P>
<P>o        △d：第一次切削的切削深度； </P>
<P>o        l：螺距。 </P>
<P>G76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。 </P>
<P>2.    加工误差分析及使用 <BR>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，因此加工中要做到勤测量。 <BR>G76斜进式切削方法，由于为单侧刃加工，加工刀刃容易损伤和磨损，使加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排屑容易，并且切削深度为递减式。因此，此加工方法一般适用于大螺距螺纹加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工况较好，在螺纹精度要求不高的情况下，此加工方法更为方便。在加工较高精度螺纹时，可采用两刀加工完成，既先用G76加工方法进行粗车，然后用G32加工方法精车。但要注意刀具起始点要准确，不然容易乱扣，造成零件报废。 <BR>3.    切削液使用 <BR>车削螺纹时，恰当地使用切削液，可提高生产率和零件质量，切削液的主要作用如下： <BR>o        能降低切削时产生的热量，减少由于温升引起的加工误差。 <BR>        能在金属表面形成薄膜，减少刀具与工件的摩擦，并可冲走铁屑，从而降低工件表面粗糙度值，减少刀具磨损。 </P>
<P>        切削液进入金属缝隙，能帮助刀具顺利切削。 </P>
<P>根据以上作用，我公司经过多次实验，采用了“泰伦特化学有限公司”生产的“微乳化切削液CCF-10”。这种切削液是继乳化液、合成切削液之后，水基切削液的新一代产品，它克服了乳化液易变质、清洗性能差及合成切削液侵蚀机床漆面、润滑性能差等缺陷，具有良好的润滑、冷却、清洗、防锈性能。与其他的切削液相比，它有提高加工效率，减少动力消耗，延长刀具寿命，提高机件表面光洁度等功效。 </P>
<P>4.     编程举例 </P>
<P>例如加工 M36X1.5的螺纹，如图3所示，用G32直进式切削编程（每次切削深度为0.2mm）： </P>
<P>N10 G00 Z234 <BR>N2O G00 X35.6 <BR>N30 G32 Z269 F1.5 <BR>N40 G00 X38 <BR>N50 G00 Z234 <BR>N60 G00 X35.2 <BR>N70 G32 Z269 F1.5 <BR>N80 G00 X38 <BR>N90 G00 Z234 <BR>N100 G00 X34.8 <BR>N110 G32 Z269 F1.5 <BR>N120 G00 X38 <BR>N130 G00 Z234 <BR>N140 G00 X34.38 <BR>N150 G32 Z269 F1.5 <BR>N160 G00 X300 <BR>N170 G00 Z300 <BR>G76斜进式切削编程： <BR>G76 P010160 Q200 R0.05 <BR>G76 X34.38 Z269 P812 Q200 F1.5 <BR>说明： <BR>o        最小切削深度为0.02mm。 </P>
<P>        第一次切削深度为0.02mm。 </P>
<P>o        螺纹牙高为0.812mm。 </P>
<P>从以上示例中可明显看到G32编程和G76编程的区别，在工作中要看工件要求的精度来确定。</P>
<P><BR> </P>

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