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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（zuò）者：呂德興

摘要（yào）:螺（luó）紋（wén）是在圓柱或圓錐表（biǎo）麵上，沿著螺旋線所（suǒ）形（xíng）成的具有相同剖（pōu）麵和規定牙型的連續凸起（qǐ）和溝槽（cáo）。在各（gè）種機械產品中，帶有螺（luó）紋的零件應用廣（guǎng）泛。它主要用作連接零件、緊固零件、傳動零件和測量用的零件等等。在（zài）數控（kòng）車床上加工螺紋是比較常用的加（jiā）工方法之一。數控車床上加工螺紋以（yǐ）加工精度高、產品統一性好、加工範圍（wéi）廣等優（yōu）勢在機械加工中占（zhàn）有越來越（yuè）重要的地位。本文從實際應用出發,闡述了在數控車床上加工螺紋時，由於設備、刀具或（huò）者（zhě）操作人員的原因，在（zài）切削過程中（zhōng）容易發生的故障，以及解決辦法。

關鍵詞:數控車床螺紋加工故障診斷故（gù）障維（wéi）修

隨著（zhe）科學技術的發展，數控車床越來越普及，在數控車床上車削螺（luó）紋在機械加工中（zhōng）被越來越多的使用。數控車床以加工精度高、產品同（tóng）一（yī）性好、加工（gōng）範圍廣、調試方便(特別是它能精密加工（gōng）在普車上比較難加工的一些特殊表麵零件)等（děng）優勢在機械加工中占有（yǒu）越來越（yuè）重要（yào）的地位。在數（shù）控車床上車削螺紋時常見（jiàn）故障及解決方法主要有：

1. 紮刀（dāo）

1.1 主要（yào）原（yuán）因

（1）車刀的前角太大，機床X軸絲杆間隙較大；（2）車刀安裝得過高或過低；（3）工件裝夾不牢；（4）車刀磨損過大；（5）切削（xuē）用量太大。

1.2 解決方法

（1）減小（xiǎo）車刀前角，維修機床調整X 軸（zhóu）的（de）絲杆間（jiān）隙，利用數控車床的絲杆間隙自動補償功能補償機床X 軸絲杆間隙；

（2）車刀安裝得過（guò）高或過低：過高，則吃刀到（dào）一定深度時，車（chē）刀的後刀麵頂住工件，增大摩（mó）擦力，甚（shèn）至把工件頂彎，造成紮刀現象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是（shì）工件中心，加上橫進絲（sī）杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向（xiàng）加深，從而把工件（jiàn）抬起，出現紮刀。此時，應及時調整（zhěng）車刀高度（dù），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（zhì）比（bǐ）工件的中心高（gāo）出1%D左右(D表示被（bèi）加工工件直徑)。

（3）工件裝夾（jiá）不牢：工件本（běn）身的（de）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（le）)，形（xíng）成（chéng）切削深度突增，出現紮（zhā）刀，此（cǐ）時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂（dǐng）尖等，以增加工件剛性。

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

（5）切削用量(主要是背吃刀量（liàng）和切削速度)太大：根據工件（jiàn）5 導程大（dà）小和工（gōng）件剛性選（xuǎn）擇合理的（de）切（qiē）削用量。

2. 亂（luàn）扣

2.1 故障現象

當絲（sī）杠轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。

2.2 主要原因（yīn）

機床主軸（zhóu）編碼器（qì）同步傳動皮帶磨損，檢測不到主軸的同步（bù）真實轉（zhuǎn）速；編製輸入主機的程序不正確；X軸或（huò）Y軸絲杆磨損。

2.3 解（jiě）決方法

（1）主軸編碼器同步皮（pí）帶磨損：由於數控車床車削螺紋時，主軸與車刀的運動關係是由機床（chuáng）主機信息處理中（zhōng）心（xīn）發（fā）出的指令來控製的，車削螺紋時，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調整移動速度，所以中心必（bì）須檢測到主軸同步真實轉速，以發出正確（què）指令控製X 或Y 軸正確移動。如果係統檢測不到主軸的真實轉速，在實際車削時會發出不同的指令給X或（huò）Y，那麽這（zhè）時主軸轉一轉（zhuǎn），刀（dāo）具移動的距離就不是一個導（dǎo）程，第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我們隻（zhī）有維修機床，更換主軸同步皮帶。

2）編（biān）製輸入的程序不正確：車削螺紋時為了防止亂扣，必須（xū）保證後一刀車削軌跡要與前一刀車削軌跡重合，在普車上我們用倒順車法來預防亂扣。在數控車（chē）床上，我們用程序來預（yù）防亂扣（kòu），就是在編製加工程（chéng）序時，我們用程序控製（zhì）螺紋刀在車削前一刀後，退刀，使（shǐ）後一刀起點位置與前一刀起點（diǎn）位置重合(相當於在普車上車削螺紋時，螺紋刀退回（huí）到前（qián）一刀所車出的螺旋槽（cáo）內)，這（zhè）樣車出的螺紋就不會亂扣。有時，由（yóu）於程序輸入的導程不正確(後一段程序導程與前一（yī）段程序導程不一致)，車削時也會出（chū）現（xiàn）亂扣現（xiàn）象。

（3）X 軸或Y 軸（zhóu）絲杆磨（mó）損嚴重：維修機床，更換X 軸或Z軸絲杆。

3 螺距不正確

3.1 主要原因

主軸編碼器傳送回機床（chuáng）係統的（de）數據不準確；X 軸或Y 軸絲杆和主軸（zhóu）的（de）竄（cuàn）動過大；編製和輸（shū）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（tóng）步傳送皮帶；

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

（3）檢視程（chéng）序，務必使程序中的指令導程與圖紙要求一致。

4 牙型不正確（què）

4.1 主要原因

車刀刀尖刃磨不正確；車刀安裝（zhuāng）不正確；車刀（dāo）磨損。

4.2 解決方法

（1）車刀刀尖刃磨不正確：正（zhèng）確刃磨和測量車（chē）刀（dāo）刀尖角度（dù），對於牙型角精度要求較高的螺紋車（chē）削，可以用標準的機械夾固式螺（luó）紋刀車削，或者把螺紋刀用磨床刃磨（mó）。

（2）車刀安裝不正確：裝刀時（shí）用樣板對刀，或者通過用百（bǎi）分（fèn）表（biǎo）找正螺紋刀杆來裝正螺紋刀。

（3）車刀磨損：根據車削加工的（de）實際情況，合理選用切削用量，及時修磨車刀。

5 螺紋表麵粗糙度大故障分析

5.1 主（zhǔ）要原因

刀尖（jiān）產生積屑瘤；刀柄剛性不夠，切削時產生震動；車刀徑向前角太大；高速切削螺紋時，切削厚度太小或切屑（xiè）向傾斜（xié）方向（xiàng）排出，拉毛（máo）已加工牙側表麵；工件剛性差，而切削用量過大；車刀表（biǎo）麵（miàn）粗糙度差。

5.2 解決方（fāng）法

（1）用高速鋼車（chē）刀切削時應降低切削速度，並正確選擇切削液；

（2）增加刀柄截麵，並減小刀柄伸出長（zhǎng）度；

（3）減（jiǎn）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（yào）大於0.1mm，並使切屑沿垂直軸線方向排出；

（5）選擇合理的切削用量；

（6）刀具（jù）切削刃口的表麵粗糙度應（yīng）比零（líng）件加工表麵粗糙度值小2 ～ 3 檔次。

總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有（yǒu）設備的原因，也（yě）有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況（kuàng）具（jù）體分析，通過各種檢測和診斷手段（duàn），找出具（jù）體的影響因素（sù），采取有效的解決（jué）方法。

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