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數控車床加工螺紋時常見故障及解決方法

2016-12-26 來源：臨沂技師學院作者：呂德興

摘要:螺紋是在圓柱或圓錐表麵上，沿著螺旋線（xiàn）所形成的具有（yǒu）相同剖麵和規定牙型的連（lián）續凸起和溝槽。在各種機（jī）械（xiè）產品中，帶有螺紋（wén）的零（líng）件應用廣泛。它（tā）主要用作連接零件、緊固零件、傳動零件和測（cè）量用的零件等等。在數控車床上加工螺紋是比較常用的加（jiā）工方法之（zhī）一。數（shù）控（kòng）車床上加工螺紋（wén）以加工精度高、產品統一性（xìng）好、加工範圍廣等優勢在機械加工中占有（yǒu）越（yuè）來越重要的（de）地位。本文從實際應（yīng）用出發,闡述了在數控車床上加（jiā）工螺紋時，由於設備、刀具或者操（cāo）作（zuò）人員的原因，在切削（xuē）過程中容易發生的故（gù）障，以及解決辦法。

關鍵詞:數控車床螺（luó）紋加工故障診斷故（gù）障維修

隨著科學技術（shù）的發展，數控車床越來越（yuè）普及，在數控車床上車削螺紋在（zài）機械加工中被（bèi）越來越多的使用（yòng）。數控車（chē）床以加工精度高、產品同一性好、加工範圍廣（guǎng）、調試方便(特（tè）別是它能精密加工在普車上比較難加工的一些特殊表麵零件)等優勢在機械加工中占有越來越重要的地（dì）位。在（zài）數（shù）控車床（chuáng）上車削螺紋時常見故障及解決方法主要有：

1. 紮刀（dāo）

1.1 主要原因

（1）車刀的前角太大，機床（chuáng）X軸絲杆間隙較（jiào）大；（2）車刀安裝得過（guò）高或（huò）過低；（3）工件（jiàn）裝夾不牢；（4）車刀磨損過大；（5）切削用量太大。

1.2 解決（jué）方法

（1）減小車刀前角，維修機床調整X 軸的絲杆間隙，利用數控車（chē）床的絲（sī）杆間（jiān）隙自（zì）動補償功能補償機床X 軸絲杆間隙；

（2）車刀安裝得過高或過低：過（guò）高，則吃刀到（dào）一定深（shēn）度時，車（chē）刀的後刀麵頂住工件，增大摩擦力，甚至把（bǎ）工件頂（dǐng）彎，造成紮刀現象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加（jiā）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（ér）把工件抬起，出（chū）現紮刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖（jiān）與工件的軸線等高(可利用尾（wěi）座頂尖對刀)。在粗車（chē）和半精（jīng）車時（shí），刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被（bèi）加工工件（jiàn）直徑)。

（3）工件裝夾不（bú）牢：工件本身的（de）剛性（xìng）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（dù）(工件被抬高（gāo）了)，形成切削深度突增，出現紮刀，此時應把工件（jiàn）裝夾牢固，可使（shǐ）用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

（4）車刀磨（mó）損過大：引起切削力增大，頂彎工件，出現紮刀。此時應對車刀加以修磨。

（5）切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根據工（gōng）件5 導程大小和工件剛性選（xuǎn）擇合理的切削用量。

2. 亂扣

2.1 故障現象

當絲杠轉（zhuǎn）一轉時，工件未轉（zhuǎn）過（guò）整數轉而造成的。

2.2 主要原因

機床主軸編碼器同步傳動皮帶磨損，檢測不到主軸的同步真實轉速；編製輸入主機的程序不正確；X軸或Y軸絲杆磨損。

2.3 解決方法（fǎ）

（1）主軸編碼器同步（bù）皮帶磨損：由於數控車床車削螺（luó）紋時，主軸與車刀的運動關係是由機床（chuáng）主機信息處理中心發出（chū）的（de）指令來控製的，車削螺紋時（shí），主軸轉速恒定不變，X 或Y 軸可以根據工件導程大小和主軸轉速來（lái）調整移動速度，所以中心必須檢測（cè）到主軸同步真實轉（zhuǎn）速，以發出正確指令控製X 或Y 軸正確移動（dòng）。如果係統檢測（cè）不到主軸的真實轉速，在實際車削時會發出不同（tóng）的指令（lìng）給X或Y，那麽這時主軸轉一轉（zhuǎn），刀具移動的距離就（jiù）不是一個（gè）導程（chéng），第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我們隻有維修機床，更換主軸同步皮帶（dài）。

2）編製輸入（rù）的程序不正（zhèng）確：車削螺紋時為了防止亂扣，必須保（bǎo）證後一刀車削軌跡要與前一（yī）刀車削軌跡重合，在普車上我們用倒順車法來預防亂扣。在數控車床上，我們用程序來（lái）預防（fáng）亂（luàn）扣，就是在編製加（jiā）工程序時（shí），我們用程序（xù）控製（zhì）螺紋刀在車削前一刀後，退（tuì）刀，使後（hòu）一刀起點位置與前一刀起點位置重合(相當（dāng）於（yú）在普車上（shàng）車削螺紋（wén）時，螺紋刀退回到前一刀（dāo）所車出的螺旋槽內)，這樣車出的螺紋（wén）就（jiù）不會亂扣。有時，由於程序（xù）輸入的導程不正確(後一段程序導程與前一段（duàn）程序導程不一（yī）致)，車削時也會出現亂扣現象（xiàng）。

（3）X 軸或Y 軸絲杆磨損嚴重：維修機床，更換X 軸或Z軸絲杆。

3 螺距不正確

3.1 主（zhǔ）要原因

主軸編（biān）碼器傳送回機床係統（tǒng）的數據（jù）不準確；X 軸或Y 軸絲杆和主軸的竄動過大；編製和輸入的程序不正確。

3.2 解決方法

（1）主軸編碼器傳送數據不準確：維修機床，更換主軸編碼器或同步傳送皮帶；

（2）X 軸或Y 軸絲杆和（hé）主軸竄動過大：調整主軸軸向竄動，X 軸或Y 軸絲杆間隙可以用係統（tǒng）間隙自動補償功能補償;

（3）檢視程序，務必使程序中的（de）指令導程（chéng）與圖（tú）紙（zhǐ）要求一致。

4 牙型不正確

4.1 主要原因

車刀刀尖刃磨不正確；車（chē）刀安（ān）裝不正確；車刀磨損。

4.2 解決方法

（1）車刀刀尖刃磨不正確：正確刃磨（mó）和（hé）測量車（chē）刀刀尖角度，對於牙型角精度要求（qiú）較高的螺紋車削，可以（yǐ）用標準的（de）機械夾固式螺紋刀車削，或者把螺紋刀用磨（mó）床刃磨。

（2）車（chē）刀安（ān）裝（zhuāng）不正確：裝（zhuāng）刀時（shí）用樣板對刀，或者（zhě）通過用百分表找正（zhèng）螺紋刀（dāo）杆來裝正螺紋刀。

（3）車刀磨損：根據車削加工的實際情況，合理選用切削用量，及時修磨車刀。

5 螺紋表麵粗糙（cāo）度大故障分析

5.1 主要原因

刀尖產生積屑瘤；刀柄剛性不夠（gòu），切（qiē）削時（shí）產生震（zhèn）動；車刀徑向前角太大；高速切削螺紋時，切削厚度太（tài）小或切屑向傾斜方向排出，拉毛已加工（gōng）牙側表麵；工件剛性（xìng）差，而切削用量過大；車刀表麵粗糙度差。

5.2 解決方法（fǎ）

（1）用高速鋼車刀切（qiē）削時應降低切削速度，並（bìng）正確選擇切削液；

（2）增加刀柄截麵，並（bìng）減（jiǎn）小刀柄伸出長度；

（3）減小車刀徑向前角；

（4）高速鋼切削螺紋時，最後一刀的切屑厚度一般要大於0.1mm，並使切屑沿垂直（zhí）軸線方（fāng）向排出；

（5）選擇合理的切削用量；

（6）刀具切削刃口的表麵粗糙度應比零件加工表麵粗糙度值小2 ～ 3 檔次。

總之（zhī），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（jiǎn）測和診斷手（shǒu）段，找出具體的影響因素，采取有效的解決（jué）方（fāng）法。

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