车削螺纹时常见的故障及解决方法

HEATS

　　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：

4 r8 I# ~# Q" ~4 z2 K* o; e! K" O

　　一、啃刀

1 d) }3 j: y/ S; t

　　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。

( Y3 N$ c9 d3 d1 v3 `: I/ U4 j! E0 b 6 R+ m8 [5 k5 N ] _) ^. ?) Z- u

　　车刀安装得过高或过低

$ I# p1 k0 n2 m( [2 s 0 g7 h1 \( P) \& K

　　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)。

6 z4 u% Z( w5 o0 g

　　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

8 W9 K* A8 [7 h1 c& i3 e $ G. s' f$ F4 \: G

　　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。

# e8 S8 V& M! u/ N

　　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。

" G5 S7 S7 h' a

　　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。

r" n( I5 t' C/ J3 i" W. s

　　对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比值成整倍数的螺纹

3 Y2 \0 Z2 L/ b

　　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

3 r! b" {/ q! [$ @2 B' u2 j

　　故障分析及解决方法：

　　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。

' ?. d8 l6 Z3 Z+ V/ } , m4 Z& U9 b6 _' Y

　　局部不正确

& F( e Z3 f8 r6 I7 U# _7 d; `0 a7 G

　　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。

5 F* J# B, z# O0 x& _6 F , C. Q, U/ x- c# e0 a0 F

　　螺纹全长上螺距不均匀

" x1 W/ _( G* P

　　原因是：

　　丝杠的轴向窜动。

% Y t- s& z9 O8 X8 q / x; ]: ^. a/ b* }/ S5 h, Y

　　主轴的轴向窜动。

$ i3 U0 o) h* ~5 {! D* Z

　　溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良。

　　溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定。

; S* N) [( `4 l

　　挂轮间隙过大等。

' x3 W- M1 v$ T0 O! U# ~ s # i# Y* A. \% Q

　　通过检测：

; o9 b4 k; `& P( n& c" F( C

　　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。

　　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。

5 z' }; Q! d0 a' I: \8 c" { $ \+ Y9 E) V0 c6 b

　　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。

　　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。

1 y- Y! E" |: V; P

　　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

, \6 n" z+ w6 P; _' z8 D2 D 2 r3 b' y) E' Y: I' N. l; B

　　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

, i0 B2 | ]& |5 z1 x3 @

　　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。

' s9 _! e/ Z" y2 t

　　五、螺纹表面粗糙

0 l( ~+ p. S3 r$ U% a: l

　　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。

, ?8 i& U& P% l1 ?

　　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。

* ]1 o; W* D; a7 M% r0 u) {! M % W0 o9 ]' B$ s1 x& D1 N8 r

　　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。【MechNet】

1 L) A! c! y4 ^" y4 f. t3 R' e