车削螺纹常见故障及其解决方法

马杨

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：
$ ?1 f* V. [6 U. P* u  W& r　　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。
) t, D7 g# w( V4 z9 o; k/ ]2 _1 C　　1.车刀安装得过高或过低
7 g: U% ?& G" b+ D/ o/ S9 v  s　　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)。
- a1 {4 E' F/ b& _  B+ E; x- q　　2.工件装夹不牢
  M9 {+ k' f; p* l5 {2 Y$ |　　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。
* L2 c' O$ i, ~+ {　　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。
& E. u( ]* H) {" o1 S　　1.当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时
4 c, }2 U8 O, E/ y* Y. r5 l　　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。
: ^" t, X8 F6 f5 ?3 h! `% |4 V　　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。
; G. ?; y2 Y4 @+ S　　三、螺距不正确
; L: B0 z; x" H4 t/ a+ J% V　　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。
& ]4 Q; \) i0 h0 D6 _! t4 x$ Q1 Q' b　　2.局部不正确
- @7 `9 G( \0 ]( S3 k4 c　　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。
8 a* }0 l/ t9 ~/ _　　o 主轴的轴向窜动。
1 ?1 X0 Z: T3 I$ [　　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：
0 q+ u/ [8 S# B" h5 S　　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。
# U  X0 t! t0 W3 G+ e+ ]　　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
! Q8 Q( N; W3 N4 W$ A　　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
) b$ z. j. ^. ]1 _; m' _' J　　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。
9 L; I0 x0 i- j  J4 w　　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，采取有效的措施。
文章关键词： 车削螺纹