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車削螺紋常見故障及其解決方法
時間:2019-03-22

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凸起和溝槽。在機械制造業中,帶螺紋的零件應用得十分廣泛。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、模數和徑節制四種標準螺紋,無論車削哪一種螺紋,車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系:即主軸每轉一轉(即工件轉一轉),刀具應均勻地移動一個(工件的)導程的距離。

   它們的運動關系是這樣保證的:主軸帶著工件一起轉動,主軸的運動經掛輪傳到進給箱;由進給箱經變速后(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刀架作直線移動,這樣工件的轉動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現的,從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關系。在實際車削螺紋時,由于各種原因,造成由主軸到刀具之間的運動,在某一環節出現問題,引起車削螺紋時產生故障,影響正常生產,這時應及時加以解決。車削螺紋時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。

1.車刀安裝得過高或過低

過高,則吃刀到一定深度時,車刀的后刀面頂住工件,增大摩擦力,甚至把工件頂彎,造成啃刀現象;過低,則切屑不易排出,車刀徑向力的方向是工件中心,加上橫進絲杠與螺母間隙過大,致使吃刀深度不斷自動趨向加深,從而把工件抬起,出現啃刀。此時,應及時調整車刀高度,使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。在粗車和半精車時,刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。


2.工件裝夾不牢

工件本身的剛性不能承受車削時的切削力,因而產生過大的撓度,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,出現啃刀,此時應把工件裝夾牢固,可使用尾座頂尖等,以增加工件剛性。


3.車刀磨損過大

引起切削力增大,頂彎工件,出現啃刀。此時應對車刀加以修磨。


二、亂扣

故障分析及解決方法:原因是當絲杠轉一轉時,工件未轉過整數轉而造成的。


1.當車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數時
如果在退刀時,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,就會發生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內,以致出現亂扣。

解決方法是采用正反車法來退刀,即在第一次行程結束時,不提起開合螺母,把刀沿徑向退出后,將主軸反轉,使車刀沿縱向退回,再進行第二次行程,這樣往復過程中,因主軸、絲杠和刀架之間的傳動沒有分離過,車刀始終在原來的螺旋槽中,就不會出現亂扣。


2.對于車削車床絲杠螺距與工件婦距比值成整倍數的螺紋

工件和絲杠都在旋轉,提起開合螺母后,至少要等絲杠轉過一轉,才能重新合上開合螺母,這樣當絲杠轉過一轉時,工件轉了整數倍,車刀就能進入前一刀車出的螺旋槽內,就不會出現亂扣,這樣就可以采用打開開合螺母,手動退刀。這樣退刀快,有利于提高生產率和保持絲杠精度,同時絲杠也較安全。


三、螺距不正確

故障分析及解決方法:


1.螺紋全長上不正確

原因是掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對,可重新檢查進給箱手柄位置或驗算掛輪。


2.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),可更換絲杠或局部修復。


3.螺紋全長上螺距不均勻
原因是:
絲杠的軸向竄動。
主軸的軸向竄動。
溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良。

溜板箱燕尾導軌磨損而造成開合螺母閉合時不穩定。

掛輪間隙過大等。


通過檢測:

如果是絲杠軸向竄動造成的,可對車床絲杠與進給箱連接處的調整圓螺母進行調整,以消除連接處推力球軸承軸向間隙。

如果是主軸軸向竄動引起的,可調整主軸后調整螺母,以消除后推力球軸承的軸向間隙。
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,可修整開合螺母并調整開合螺母間隙。
如果是燕尾導軌磨損,可配制燕尾導軌及鑲條,以達到正確的配合要求。

如果是掛輪間隙過大,可采用重新調整掛輪間隙。


4. 出現竹節紋

原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的,如掛輪箱內的齒輪,進給箱內齒輪由于本身,制造誤差、或局部磨損、或齒輪在軸上安裝偏心等造成旋轉中心低,從而引起絲杠旋轉周期性不均勻,帶動刀具移動的周期性不均勻,導致竹節紋的出現,可以修換有誤差或磨損的齒輪。


四、中徑不正確

故障分析及解決方法:原因是吃刀太大,刻度盤不準,而又未及時測量所造成。解決方法是精車時要詳細檢查刻度盤是否松動,精車余量要適當,車刀刃口要鋒利,要及時測量。


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,切削液不適當,切削速度和工件材料不適合以及切削過程產生振動等造成功。


解決方法是:正確修整砂輪或用油石精研刀具;選擇適當切削速度和切削液;調整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導軌的鑲條等,保證各導軌間隙的準確性,防止切削時產生振動。

總之,車削螺紋時產生的故障形式多種多樣,既有設備的原因,也有刀具、操作者等的原因,在排除故障時要具體情況具體分析,通過各種檢測和診斷手段,找出具體的影響因素,采取有效的措施。


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