車(chē)床加工螺紋常見(jiàn)故障及解決方法
螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線(xiàn)所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。螺紋在各種機(jī)器中應(yīng)用非常廣泛，如在車(chē)床方刀架上用４個(gè)螺釘實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)刀的裝夾，在車(chē)床絲杠與開(kāi)合螺母之間利用螺紋傳遞動(dòng)力。加工螺紋的方法有很多種，而在一般的機(jī)械加工中通常采用車(chē)螺紋的方法（車(chē)工的基本技能之一）。在臥式車(chē)床上加工螺紋時(shí)，必須保證工件與刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一圈（工件轉(zhuǎn)一圈），刀具均勻地移動(dòng)一個(gè)螺距（或?qū)С蹋Ｋ鼈兊倪\(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶動(dòng)工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪箱傳到進(jìn)給箱，由進(jìn)給箱經(jīng)變速后再傳給絲杠，由絲杠和溜板箱上的開(kāi)合螺母配合帶動(dòng)刀架及車(chē)刀作直線(xiàn)移動(dòng)，這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過(guò)主軸的帶動(dòng)來(lái)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(chē)削螺紋時(shí)，由于各種原因，造成主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，引起車(chē)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)解決。１ 牙型角不正確 １．１ 刀尖角不正確 刃磨車(chē)刀時(shí)刀尖角不正確，即車(chē)刀兩切削刃在基面上投影之間的夾角與加工螺紋的牙型角不一致，導(dǎo)致加工出的螺紋角度不正確。解決方法：刃磨車(chē)刀時(shí)必須使用角度尺或樣板來(lái)檢測(cè)，得到正確的牙型角，其方法為：將樣板或角度尺與車(chē)刀前面平行，再用透光法檢查。常用的公制螺紋牙型角：三角形螺紋６０°，梯形螺紋３０°，蝸桿４０°。 １．２ 徑向前角未修正 為了使車(chē)刀排屑順利，減小表面粗糙度，減少積屑瘤現(xiàn)象，經(jīng)常磨有徑向前角，這樣就引起車(chē)刀兩側(cè)切削不與工件軸向重合，使得車(chē)出工件的螺紋牙型角大于車(chē)刀的刀尖角，徑向前角越大，牙型角的誤差也越大。同時(shí)使車(chē)削出的螺紋牙型在軸向剖面內(nèi)不是直線(xiàn)，而是曲線(xiàn)，影響螺紋副的配合質(zhì)量。解決方法：在刃磨有較大徑向前角的螺紋車(chē)刀車(chē)螺紋時(shí)，刀尖角必須通過(guò)車(chē)刀兩刃夾角進(jìn)行修正，尤其加工精度較高的螺紋，其修正計(jì)算方法為： tan■=cosｒｐ.tan■ 式中，εｒ?yàn)檐?chē)刀兩刃夾角；ｒｐ為徑向前角；α為牙型角。 １．３ 高速鋼切削時(shí)牙型角過(guò)大 在高速切削螺紋時(shí)，由于車(chē)刀對(duì)工件的擠壓力產(chǎn)生擠壓變形，會(huì)使加工出的牙型擴(kuò)大，同時(shí)使工件脹大，所以在刃磨車(chē)刀時(shí)，兩刃夾角應(yīng)適當(dāng)減小３０′。另外，車(chē)削外螺紋前工件大徑一般比公稱(chēng)尺寸小（約０．１３Ｐ）。 １．４ 車(chē)刀安裝不正確 車(chē)刀安裝不正確即車(chē)刀兩切削刃的對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)與工件軸線(xiàn)不垂直，造成加工出的牙型角傾斜（俗稱(chēng)倒牙）。解決方法：用角度尺或樣板來(lái)安裝車(chē)刀，使對(duì)稱(chēng)中線(xiàn)與工件軸線(xiàn)垂直，并且刀尖與工件中心等高。 １．５ 刀具磨損 刀具磨損后沒(méi)有及時(shí)刃磨，造成加工出的牙型角兩側(cè)不是直線(xiàn)而是曲線(xiàn)或"爛牙"。解決方法：合理選用切削用量，車(chē)刀磨損后及時(shí)刃磨。２ 螺距（或?qū)С蹋┎徽_ （１）螺紋全長(zhǎng)不正確。螺紋全長(zhǎng)不正確的原因是交換齒輪計(jì)算或組裝錯(cuò)誤，進(jìn)給箱、溜板箱有關(guān)手柄位置扳錯(cuò)，可重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)算掛輪。 （２）螺紋局部不正確。螺紋局部不正確的原因是車(chē)床絲杠和主軸的竄動(dòng)過(guò)大，溜板箱手輪轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，開(kāi)合螺母間隙過(guò)大。解決方法：如果是絲杠軸向竄動(dòng)造成的，可對(duì)車(chē)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的軸向間隙；如果是主軸軸向竄動(dòng)引起的，可調(diào)整主軸后調(diào)整螺母，以消除推力球軸承的軸向間隙；如果是溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸造成嚙合不良引起的，可修整開(kāi)合螺母并調(diào)整開(kāi)合螺母間隙；如果是溜板箱轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡，可將溜板箱手輪拉出CNC車(chē)床使之與轉(zhuǎn)動(dòng)軸脫開(kāi)均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。 （３）車(chē)削過(guò)程中開(kāi)合螺母自動(dòng)抬起引起螺距不正確。解決方法：調(diào)整開(kāi)合螺母鑲條適當(dāng)減小間隙，控制開(kāi)合螺母?jìng)鲃?dòng)時(shí)抬起，或用重物掛在開(kāi)合螺母手柄上防止中途抬起。３ 表面粗糙度值大 表面粗糙度值大的原因： 一是刀尖產(chǎn)生積屑瘤； 二是刀柄剛性不夠，切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)； 三是車(chē)刀徑向前角太大，中滑板絲杠螺母間隙過(guò)大產(chǎn)生扎刀； 四是高速鋼切削螺紋時(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)的表面； 五是工件剛性差，且切削用量過(guò)大； 六是車(chē)刀表面粗糙。 解決方法： *，如果是積屑瘤引起的，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削速度，避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生的范圍（５ｍ/ｍｉｎ～８０ｍ/ｍｉｎ）；用高速鋼車(chē)刀切削時(shí)，適當(dāng)降低切削速度，并正確選擇切削液；用硬質(zhì)合金車(chē)螺紋時(shí)，應(yīng)適當(dāng)中國(guó)臺(tái)灣加工中心提高切削速度。 第二，增加刀柄的截面積并減小刀柄伸出的長(zhǎng)度，以增加車(chē)刀的剛性，避免振動(dòng)。 第三，減小車(chē)刀徑向前角，調(diào)整中滑板絲杠螺母，使其間隙盡可能zui小。 第四，高速鋼切削螺紋時(shí)，zui后一刀的切屑厚度一般要大于０．１ ｍｍ，并使切屑沿垂直軸線(xiàn)方向排出，以免切屑接觸已加工表面。 第五，選擇合理的切削用量。第六，刀具切削刃口的中國(guó)臺(tái)灣車(chē)床表面粗糙度要比螺紋加工表面的粗糙度小２～３檔次，砂輪刃磨車(chē)刀完后要用油石研磨。４ 亂牙 亂牙的原因是當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過(guò)絲杠轉(zhuǎn)數(shù)整數(shù)倍而造成的，即工件轉(zhuǎn)數(shù)不是絲杠轉(zhuǎn)數(shù)的整數(shù)倍。 常用預(yù)防亂牙的方法首先是開(kāi)倒順車(chē)，即在一次行程結(jié)束時(shí)，不提起開(kāi)合螺母，把刀沿徑向退出后，將主軸反轉(zhuǎn)，使車(chē)刀沿縱向退回，再進(jìn)行第二次行程，這樣往復(fù)過(guò)程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒(méi)有分離過(guò)，車(chē)刀始終在原來(lái)的螺旋槽中，就不會(huì)產(chǎn)生亂牙。其次，當(dāng)進(jìn)刀縱向行程完成后，提起開(kāi)合螺母脫離傳動(dòng)鏈退回，刀尖位置產(chǎn)生位移，應(yīng)重新對(duì)刀。５ 中徑不正確 中徑不正確的原因是車(chē)刀切CNC加工中心削深度不正確，以頂徑為基準(zhǔn)控制切削深度，忽略了頂徑誤差的影響；刻度盤(pán)使用不當(dāng)；車(chē)削時(shí)未及時(shí)測(cè)量。解決方法：精車(chē)時(shí)，檢查刻度盤(pán)是否松動(dòng)，并且要正確使用，精車(chē)余量應(yīng)適當(dāng)，要及時(shí)測(cè)量中徑尺寸，考慮頂徑的影響，調(diào)整切削深度。６ 扎刀或頂彎工件 扎刀或頂彎工件的原因：車(chē)刀刀尖低于工件（機(jī)床）中心；車(chē)刀前角太大，中滑板絲杠間隙較大；工件剛性差，而切削用量選擇太大。解決方法：*，安裝車(chē)刀時(shí)，刀尖要對(duì)準(zhǔn)工件中心，或略高些。第二，減小車(chē)刀前角，減小徑向力，調(diào)整中滑板絲杠間隙。第三，根據(jù)工件剛性來(lái)選擇合理的切削用量；增加工件的剛性，增加車(chē)刀剛性。 總之，車(chē)削螺紋時(shí)產(chǎn)生的故障形式是多種多樣的，既有設(shè)備原因，也有刀具、測(cè)量、操作等原因，排除故障時(shí)要具體情況具體分析，通過(guò)各種檢測(cè)方法和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效、合理的解決方法