车削螺纹时常见故障及解决方法 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 、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 1.车刀安装得过高或过低 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) 工件装夹不牢 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 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 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 1.当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时
车削螺纹时常见故障及解决方法 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： 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。 1.车刀安装得过高或过低 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)。 2. 工件装夹不牢 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。 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。 1.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 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 、螺距不正确 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 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。 螺纹全长上螺距不均匀 原因是: o丝杠的轴向窜动 o主轴的轴向窜动 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
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。 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。 三、螺距不正确 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。 2. 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。 3. 螺纹全长上螺距不均匀 原因是： o 丝杠的轴向窜动。 o 主轴的轴向窜动。 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 σ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 σ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。 σ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。 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 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 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硏刀具: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。 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
通过检测： 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。 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 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 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。 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
数控车床螺纹切削方法分析与应用 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。 刀尖 1两种加工方法的编程指令 G32X(U) Z(W) F: 说明:Ⅹ、Z用于绝对编程:U、W用于 相对编程:F为螺距 G32编程切削深度分配方式一般为常 图1 量值,双刃切削,其每次切削深度一般 刀尖 由编程人员编程给出,如图1所示 G76P(m)(r)(a) Q(Admin)R(d) G76X (U)Z(W)R(i)P(k)Q(A d)F() 图2 om:精加工重复次数 倒角宽度 oa:刀尖角度 o△dmin:最小切削深度,当每次切削深度(△dn"-△d(n-1))小于△dmm时,切削深 度限制在这个值上 od:精加工留量 oi:螺纹部分的半径差,若ⅰ=0,为直螺纹切削方式: ok:螺纹牙高 o△d:第一次切削的切削深度:
数控车床螺纹切削方法分析与应用 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。 1.两种加工方法的编程指令 G32 X（U）＿Z（W）＿ F＿； 说明：X、Z 用于绝对编程；U、W 用于 相对编程；F 为螺距； 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。 G76P（m）（r）（a） Q(△dmin）R（d）； G76X （U）Z（w）R（i）P（k）Q（△ d）F（l）； 说明： o m：精加工重复次数； o r：倒角宽度； o a：刀尖角度； o △dmin：最小切削深度，当每次切削深度（△d·n½ -△d·(n-1)½ ）小于△dmin时，切削深 度限制在这个值上； o d：精加工留量； o i：螺纹部分的半径差，若 i＝0，为直螺纹切削方式； o k：螺纹牙高； o △d：第一次切削的切削深度； o l：螺距。 图 1 图 2
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。 加工误差分析及使用 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 削均靠编程来完成,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 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 切削液使用 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: 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。 o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 o切削液进入金属缝隙,能帮助刀具顺利切削 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-1 0″。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
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。 2. 加工误差分析及使用 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 削均靠编程来完成，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。 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。 3. 切削液使用 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： 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。 o 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。 o 切削液进入金属缝隙，能帮助刀具顺利切削。 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-1 0”。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