王大鵬
摘 要:在普通臥式車床上完成螺紋加工是非常常見的一道工序,也是非常容易出現(xiàn)故障的一道工序。該文將主要針對(duì)論述普通臥式車床加工螺紋時(shí)常見故障及處理方法。
關(guān)鍵詞:螺紋加工 螺距 臥式車床
中圖分類號(hào):TG62;TG51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0101-02
螺紋是根據(jù)螺旋線在圓柱表面或圓錐表面上加工出具有相同斷面的連續(xù)凸起和溝槽。在各行各業(yè),螺紋在聯(lián)接、傳動(dòng)、密封等方面的應(yīng)用非常廣泛。該文將主要針對(duì)在普通臥式車床上車削螺紋容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。
在普通臥式車床上除了能車削公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制標(biāo)準(zhǔn)螺紋,也能根據(jù)需要車削出非標(biāo)準(zhǔn)螺紋,無論哪種螺紋,車床主軸帶動(dòng)工件的主運(yùn)動(dòng)與刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間必須保持嚴(yán)格同步傳動(dòng)關(guān)系:即主軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周(帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng)),刀具就應(yīng)該勻速的移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程的距離。它們之間的傳動(dòng)關(guān)系如下:主軸帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng),主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至掛輪箱,掛輪箱的齒輪可根據(jù)加工螺紋的螺距進(jìn)行換算更換,再傳至進(jìn)給箱;由進(jìn)給箱經(jīng)變速后(變速可加工不同螺距的螺紋)再傳遞至絲杠;經(jīng)開合螺母與絲桿配合帶動(dòng)刀架作縱向移動(dòng),這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過主軸同步運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,保證了工件和刀具之間傳動(dòng)的同步一致性。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,受操作不當(dāng)、設(shè)備精度不高等影響,會(huì)在主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系出現(xiàn)問題,從而無法加工出符合要求的螺紋,需要找出故障點(diǎn)并及時(shí)處理。車削螺紋時(shí)常見故障及解決方法如下。
1 膨脹量
由于高速切削過程中存在擠壓變形、摩擦生熱等現(xiàn)象,導(dǎo)致螺紋牙型與標(biāo)準(zhǔn)牙型存在差異。解決方法:一般將外螺紋大徑車得比公稱尺寸小0.2~0.4 mm(約0.13 P),保證車好螺紋后牙頂處有0.125 P的寬度(P是螺距),鏜內(nèi)螺紋的底孔時(shí)保證底孔直徑=公稱直徑-P;螺紋加工過程中,由于車刀吃刀量逐漸增大、接觸面積增大對(duì)工件產(chǎn)生擠壓,會(huì)使牙型角擴(kuò)大,同時(shí)使工件膨脹,所以在刃磨車刀時(shí),刀尖角度應(yīng)適當(dāng)減小30 ′;選擇合適的切削液,以起到減小摩擦和降低溫度的作用。
2 進(jìn)、退刀速度變化
螺紋切削在兩端的升速階段和降速退刀階段,會(huì)引起螺距的變化。解決方法:螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離,以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段,一般升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離取螺距的2~3倍。同理,車削螺紋的過程中進(jìn)給速度是不能改變的;若需要暫停,車刀可在一次走刀過程結(jié)束后或先將車刀退出螺旋槽后再停止。
3 扎刀或工件彎曲變形
車刀刀尖安裝高度高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心;中滑板絲杠間隙較大;工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大。解決方法:(1)車刀安裝高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心:刀尖高于回轉(zhuǎn)中心,當(dāng)吃刀量達(dá)到一定深度時(shí),車刀的后刀面將與螺紋牙型面接觸,由切削變?yōu)槟Σ?,?huì)將工件頂彎,造成扎刀現(xiàn)象;刀尖低于回轉(zhuǎn)中心,則切屑不易排出,車刀對(duì)工件的作用力向上,從而出現(xiàn)將工件向上抬起的趨勢(shì),出現(xiàn)扎刀。在這種情況下,應(yīng)及時(shí)將車刀刀尖與工件的軸線調(diào)節(jié)至相同高度,可利用尾座頂尖對(duì)齊刀尖等方法。在粗車和半精車時(shí),刀尖高度可比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。如果工件的外徑比較大,車刀高度允許有偏差(針對(duì)車外圓)。如果車內(nèi)孔車刀的高度也可以稍偏高。(2)中滑板絲杠間隙較大,車削過程中產(chǎn)生橫向竄動(dòng),吃刀量不均勻,容易產(chǎn)生振動(dòng)、扎刀:調(diào)整中滑板絲杠間隙。(3)工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大:工件的結(jié)構(gòu)或材質(zhì)不能承受車削時(shí)的切削力,刀具的作用力會(huì)使工件產(chǎn)生彎曲變形,車刀刀尖與工件中心相對(duì)位置不斷變化,形成切削深度忽深忽淺,出現(xiàn)扎刀,此時(shí)應(yīng)使用頂尖等方法把工件裝夾牢固,以提高工件剛性;根據(jù)工件剛性來選擇合理的切削用量;可選用彈性刀桿,出現(xiàn)扎刀時(shí)起到緩沖作用。
4 亂牙
亂牙的原因是當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),車刀未勻速移動(dòng)一個(gè)螺距的距離而造成的,即工件螺距不是絲杠螺距的整數(shù)倍。解決方法:(1)當(dāng)車床絲杠螺距與工件的螺距比例不是整數(shù)倍:只能使用車床的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)退刀加工的方法,即在一次車削結(jié)束時(shí),讓開合螺母不脫開,轉(zhuǎn)動(dòng)中滑板讓車刀沿徑向退出后,再將主軸反轉(zhuǎn),使車刀沿縱向退回,再次車削時(shí)用中滑板調(diào)節(jié)車刀的切入深度,再繼續(xù)開順車,主軸正轉(zhuǎn),進(jìn)行下一次走刀。因整個(gè)加工過程主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒有脫開過,車刀將始終在原來的牙型槽內(nèi),就不會(huì)產(chǎn)生亂牙了。需要注意得的是,開合螺母使用時(shí)容易松動(dòng),可以壓上重物防止加工過程中松動(dòng)。(2)當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值成整倍數(shù):如果工件和絲杠都在轉(zhuǎn)動(dòng),提起開合螺母后需要第二次加工再次合上開合螺母時(shí),車刀切入牙型槽前至少有2~3倍螺距的空行程距離,以便消除絲桿間隙。合上開合螺母后一定要讓開合螺母與絲桿完全嚙合,加工過程中不能有松動(dòng),這樣才保證了工件與絲桿之間的傳動(dòng)一致性,車刀就能重復(fù)上一次的加工路徑,不會(huì)出現(xiàn)亂牙,這時(shí)可以用提起開合螺母的方法進(jìn)行手動(dòng)退刀。
5 螺紋牙型角偏差
5.1 刀尖角不準(zhǔn)確
螺紋車刀尖角角度εr不標(biāo)準(zhǔn),即車刀兩切削刃在基面上投影的夾角與被加工螺紋的牙型角α不一致,導(dǎo)致加工出的螺紋牙型角α不符合要求。解決方法:必須使用角度尺或標(biāo)準(zhǔn)的角度樣板來檢測(cè)刃磨的車刀角度。將角度樣板或角度尺與車刀前刀面平行,再用透光、涂色等方法檢查,刃磨出正確的刀尖角度。
5.2 修正車刀前角
車削螺紋時(shí)排屑流暢、工件表面粗糙度低、刀具耐用是提高加工質(zhì)量和效率的重要因素,磨出帶有徑向前角rp的車刀是解決這些問題的辦法之一,而帶有徑向前角rp的車刀會(huì)導(dǎo)致車刀兩側(cè)切削刃與工件軸線不等高,使得車出工件的螺紋牙型角大于車刀的刀尖角,徑向前角rp越大,牙型角的誤差也越大,如圖1所示。同時(shí)車削出的螺紋牙型在軸向剖面內(nèi)也不是直線,而是曲線,影響螺紋副的旋合質(zhì)量。解決方法:在刃磨有較大徑向前角的螺紋車刀時(shí),刀尖角必須通過車刀兩刀刃在基面投影的夾角進(jìn)行修正,其修正計(jì)算方法如下:
tanεr=cosrp·tanα
式中,εr為車刀兩刃夾角;rp為徑向前角;α為牙型角。
一般粗加工為了排屑順暢可以采用大前角車刀,精加工時(shí)則可以采用沒有前角的車刀加工,這樣就可以保證牙型角的準(zhǔn)確性。
5.3 車刀安裝未找正
車刀在安裝時(shí)刀尖角的中心線必須與工件的回轉(zhuǎn)中心線垂直,如圖2所示。
總體而言,螺紋加工除了上述問題之外,還有螺紋牙型粗糙、螺距不準(zhǔn)確、多線螺紋螺距不一致等諸多問題。有機(jī)床本身傳動(dòng)精度的原因,也有操作不當(dāng)及檢測(cè)有誤等引起的故障,這就需要操作者有豐富的經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié),利用不同的檢測(cè)和診斷方法去解決問題。
參考文獻(xiàn)
[1] 顏偉.金工實(shí)訓(xùn)[M].北京理工大學(xué)出版社,2012.
[2] 盧志珍.機(jī)械測(cè)量技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011.endprint
摘 要:在普通臥式車床上完成螺紋加工是非常常見的一道工序,也是非常容易出現(xiàn)故障的一道工序。該文將主要針對(duì)論述普通臥式車床加工螺紋時(shí)常見故障及處理方法。
關(guān)鍵詞:螺紋加工 螺距 臥式車床
中圖分類號(hào):TG62;TG51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0101-02
螺紋是根據(jù)螺旋線在圓柱表面或圓錐表面上加工出具有相同斷面的連續(xù)凸起和溝槽。在各行各業(yè),螺紋在聯(lián)接、傳動(dòng)、密封等方面的應(yīng)用非常廣泛。該文將主要針對(duì)在普通臥式車床上車削螺紋容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。
在普通臥式車床上除了能車削公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制標(biāo)準(zhǔn)螺紋,也能根據(jù)需要車削出非標(biāo)準(zhǔn)螺紋,無論哪種螺紋,車床主軸帶動(dòng)工件的主運(yùn)動(dòng)與刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間必須保持嚴(yán)格同步傳動(dòng)關(guān)系:即主軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周(帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng)),刀具就應(yīng)該勻速的移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程的距離。它們之間的傳動(dòng)關(guān)系如下:主軸帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng),主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至掛輪箱,掛輪箱的齒輪可根據(jù)加工螺紋的螺距進(jìn)行換算更換,再傳至進(jìn)給箱;由進(jìn)給箱經(jīng)變速后(變速可加工不同螺距的螺紋)再傳遞至絲杠;經(jīng)開合螺母與絲桿配合帶動(dòng)刀架作縱向移動(dòng),這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過主軸同步運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,保證了工件和刀具之間傳動(dòng)的同步一致性。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,受操作不當(dāng)、設(shè)備精度不高等影響,會(huì)在主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系出現(xiàn)問題,從而無法加工出符合要求的螺紋,需要找出故障點(diǎn)并及時(shí)處理。車削螺紋時(shí)常見故障及解決方法如下。
1 膨脹量
由于高速切削過程中存在擠壓變形、摩擦生熱等現(xiàn)象,導(dǎo)致螺紋牙型與標(biāo)準(zhǔn)牙型存在差異。解決方法:一般將外螺紋大徑車得比公稱尺寸小0.2~0.4 mm(約0.13 P),保證車好螺紋后牙頂處有0.125 P的寬度(P是螺距),鏜內(nèi)螺紋的底孔時(shí)保證底孔直徑=公稱直徑-P;螺紋加工過程中,由于車刀吃刀量逐漸增大、接觸面積增大對(duì)工件產(chǎn)生擠壓,會(huì)使牙型角擴(kuò)大,同時(shí)使工件膨脹,所以在刃磨車刀時(shí),刀尖角度應(yīng)適當(dāng)減小30 ′;選擇合適的切削液,以起到減小摩擦和降低溫度的作用。
2 進(jìn)、退刀速度變化
螺紋切削在兩端的升速階段和降速退刀階段,會(huì)引起螺距的變化。解決方法:螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離,以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段,一般升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離取螺距的2~3倍。同理,車削螺紋的過程中進(jìn)給速度是不能改變的;若需要暫停,車刀可在一次走刀過程結(jié)束后或先將車刀退出螺旋槽后再停止。
3 扎刀或工件彎曲變形
車刀刀尖安裝高度高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心;中滑板絲杠間隙較大;工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大。解決方法:(1)車刀安裝高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心:刀尖高于回轉(zhuǎn)中心,當(dāng)吃刀量達(dá)到一定深度時(shí),車刀的后刀面將與螺紋牙型面接觸,由切削變?yōu)槟Σ?,?huì)將工件頂彎,造成扎刀現(xiàn)象;刀尖低于回轉(zhuǎn)中心,則切屑不易排出,車刀對(duì)工件的作用力向上,從而出現(xiàn)將工件向上抬起的趨勢(shì),出現(xiàn)扎刀。在這種情況下,應(yīng)及時(shí)將車刀刀尖與工件的軸線調(diào)節(jié)至相同高度,可利用尾座頂尖對(duì)齊刀尖等方法。在粗車和半精車時(shí),刀尖高度可比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。如果工件的外徑比較大,車刀高度允許有偏差(針對(duì)車外圓)。如果車內(nèi)孔車刀的高度也可以稍偏高。(2)中滑板絲杠間隙較大,車削過程中產(chǎn)生橫向竄動(dòng),吃刀量不均勻,容易產(chǎn)生振動(dòng)、扎刀:調(diào)整中滑板絲杠間隙。(3)工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大:工件的結(jié)構(gòu)或材質(zhì)不能承受車削時(shí)的切削力,刀具的作用力會(huì)使工件產(chǎn)生彎曲變形,車刀刀尖與工件中心相對(duì)位置不斷變化,形成切削深度忽深忽淺,出現(xiàn)扎刀,此時(shí)應(yīng)使用頂尖等方法把工件裝夾牢固,以提高工件剛性;根據(jù)工件剛性來選擇合理的切削用量;可選用彈性刀桿,出現(xiàn)扎刀時(shí)起到緩沖作用。
4 亂牙
亂牙的原因是當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),車刀未勻速移動(dòng)一個(gè)螺距的距離而造成的,即工件螺距不是絲杠螺距的整數(shù)倍。解決方法:(1)當(dāng)車床絲杠螺距與工件的螺距比例不是整數(shù)倍:只能使用車床的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)退刀加工的方法,即在一次車削結(jié)束時(shí),讓開合螺母不脫開,轉(zhuǎn)動(dòng)中滑板讓車刀沿徑向退出后,再將主軸反轉(zhuǎn),使車刀沿縱向退回,再次車削時(shí)用中滑板調(diào)節(jié)車刀的切入深度,再繼續(xù)開順車,主軸正轉(zhuǎn),進(jìn)行下一次走刀。因整個(gè)加工過程主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒有脫開過,車刀將始終在原來的牙型槽內(nèi),就不會(huì)產(chǎn)生亂牙了。需要注意得的是,開合螺母使用時(shí)容易松動(dòng),可以壓上重物防止加工過程中松動(dòng)。(2)當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值成整倍數(shù):如果工件和絲杠都在轉(zhuǎn)動(dòng),提起開合螺母后需要第二次加工再次合上開合螺母時(shí),車刀切入牙型槽前至少有2~3倍螺距的空行程距離,以便消除絲桿間隙。合上開合螺母后一定要讓開合螺母與絲桿完全嚙合,加工過程中不能有松動(dòng),這樣才保證了工件與絲桿之間的傳動(dòng)一致性,車刀就能重復(fù)上一次的加工路徑,不會(huì)出現(xiàn)亂牙,這時(shí)可以用提起開合螺母的方法進(jìn)行手動(dòng)退刀。
5 螺紋牙型角偏差
5.1 刀尖角不準(zhǔn)確
螺紋車刀尖角角度εr不標(biāo)準(zhǔn),即車刀兩切削刃在基面上投影的夾角與被加工螺紋的牙型角α不一致,導(dǎo)致加工出的螺紋牙型角α不符合要求。解決方法:必須使用角度尺或標(biāo)準(zhǔn)的角度樣板來檢測(cè)刃磨的車刀角度。將角度樣板或角度尺與車刀前刀面平行,再用透光、涂色等方法檢查,刃磨出正確的刀尖角度。
5.2 修正車刀前角
車削螺紋時(shí)排屑流暢、工件表面粗糙度低、刀具耐用是提高加工質(zhì)量和效率的重要因素,磨出帶有徑向前角rp的車刀是解決這些問題的辦法之一,而帶有徑向前角rp的車刀會(huì)導(dǎo)致車刀兩側(cè)切削刃與工件軸線不等高,使得車出工件的螺紋牙型角大于車刀的刀尖角,徑向前角rp越大,牙型角的誤差也越大,如圖1所示。同時(shí)車削出的螺紋牙型在軸向剖面內(nèi)也不是直線,而是曲線,影響螺紋副的旋合質(zhì)量。解決方法:在刃磨有較大徑向前角的螺紋車刀時(shí),刀尖角必須通過車刀兩刀刃在基面投影的夾角進(jìn)行修正,其修正計(jì)算方法如下:
tanεr=cosrp·tanα
式中,εr為車刀兩刃夾角;rp為徑向前角;α為牙型角。
一般粗加工為了排屑順暢可以采用大前角車刀,精加工時(shí)則可以采用沒有前角的車刀加工,這樣就可以保證牙型角的準(zhǔn)確性。
5.3 車刀安裝未找正
車刀在安裝時(shí)刀尖角的中心線必須與工件的回轉(zhuǎn)中心線垂直,如圖2所示。
總體而言,螺紋加工除了上述問題之外,還有螺紋牙型粗糙、螺距不準(zhǔn)確、多線螺紋螺距不一致等諸多問題。有機(jī)床本身傳動(dòng)精度的原因,也有操作不當(dāng)及檢測(cè)有誤等引起的故障,這就需要操作者有豐富的經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié),利用不同的檢測(cè)和診斷方法去解決問題。
參考文獻(xiàn)
[1] 顏偉.金工實(shí)訓(xùn)[M].北京理工大學(xué)出版社,2012.
[2] 盧志珍.機(jī)械測(cè)量技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011.endprint
摘 要:在普通臥式車床上完成螺紋加工是非常常見的一道工序,也是非常容易出現(xiàn)故障的一道工序。該文將主要針對(duì)論述普通臥式車床加工螺紋時(shí)常見故障及處理方法。
關(guān)鍵詞:螺紋加工 螺距 臥式車床
中圖分類號(hào):TG62;TG51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):1674-098X(2014)03(a)-0101-02
螺紋是根據(jù)螺旋線在圓柱表面或圓錐表面上加工出具有相同斷面的連續(xù)凸起和溝槽。在各行各業(yè),螺紋在聯(lián)接、傳動(dòng)、密封等方面的應(yīng)用非常廣泛。該文將主要針對(duì)在普通臥式車床上車削螺紋容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析。
在普通臥式車床上除了能車削公制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制標(biāo)準(zhǔn)螺紋,也能根據(jù)需要車削出非標(biāo)準(zhǔn)螺紋,無論哪種螺紋,車床主軸帶動(dòng)工件的主運(yùn)動(dòng)與刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間必須保持嚴(yán)格同步傳動(dòng)關(guān)系:即主軸每轉(zhuǎn)動(dòng)一周(帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng)),刀具就應(yīng)該勻速的移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程的距離。它們之間的傳動(dòng)關(guān)系如下:主軸帶動(dòng)工件同步轉(zhuǎn)動(dòng),主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至掛輪箱,掛輪箱的齒輪可根據(jù)加工螺紋的螺距進(jìn)行換算更換,再傳至進(jìn)給箱;由進(jìn)給箱經(jīng)變速后(變速可加工不同螺距的螺紋)再傳遞至絲杠;經(jīng)開合螺母與絲桿配合帶動(dòng)刀架作縱向移動(dòng),這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過主軸同步運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的,保證了工件和刀具之間傳動(dòng)的同步一致性。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中,受操作不當(dāng)、設(shè)備精度不高等影響,會(huì)在主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系出現(xiàn)問題,從而無法加工出符合要求的螺紋,需要找出故障點(diǎn)并及時(shí)處理。車削螺紋時(shí)常見故障及解決方法如下。
1 膨脹量
由于高速切削過程中存在擠壓變形、摩擦生熱等現(xiàn)象,導(dǎo)致螺紋牙型與標(biāo)準(zhǔn)牙型存在差異。解決方法:一般將外螺紋大徑車得比公稱尺寸小0.2~0.4 mm(約0.13 P),保證車好螺紋后牙頂處有0.125 P的寬度(P是螺距),鏜內(nèi)螺紋的底孔時(shí)保證底孔直徑=公稱直徑-P;螺紋加工過程中,由于車刀吃刀量逐漸增大、接觸面積增大對(duì)工件產(chǎn)生擠壓,會(huì)使牙型角擴(kuò)大,同時(shí)使工件膨脹,所以在刃磨車刀時(shí),刀尖角度應(yīng)適當(dāng)減小30 ′;選擇合適的切削液,以起到減小摩擦和降低溫度的作用。
2 進(jìn)、退刀速度變化
螺紋切削在兩端的升速階段和降速退刀階段,會(huì)引起螺距的變化。解決方法:螺紋切削應(yīng)注意在兩端設(shè)置足夠的升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離,以剔除兩端因變速而出現(xiàn)的非標(biāo)準(zhǔn)螺距的螺紋段,一般升速進(jìn)刀距離和降速退刀距離取螺距的2~3倍。同理,車削螺紋的過程中進(jìn)給速度是不能改變的;若需要暫停,車刀可在一次走刀過程結(jié)束后或先將車刀退出螺旋槽后再停止。
3 扎刀或工件彎曲變形
車刀刀尖安裝高度高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心;中滑板絲杠間隙較大;工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大。解決方法:(1)車刀安裝高于或低于工件回轉(zhuǎn)中心:刀尖高于回轉(zhuǎn)中心,當(dāng)吃刀量達(dá)到一定深度時(shí),車刀的后刀面將與螺紋牙型面接觸,由切削變?yōu)槟Σ粒瑫?huì)將工件頂彎,造成扎刀現(xiàn)象;刀尖低于回轉(zhuǎn)中心,則切屑不易排出,車刀對(duì)工件的作用力向上,從而出現(xiàn)將工件向上抬起的趨勢(shì),出現(xiàn)扎刀。在這種情況下,應(yīng)及時(shí)將車刀刀尖與工件的軸線調(diào)節(jié)至相同高度,可利用尾座頂尖對(duì)齊刀尖等方法。在粗車和半精車時(shí),刀尖高度可比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。如果工件的外徑比較大,車刀高度允許有偏差(針對(duì)車外圓)。如果車內(nèi)孔車刀的高度也可以稍偏高。(2)中滑板絲杠間隙較大,車削過程中產(chǎn)生橫向竄動(dòng),吃刀量不均勻,容易產(chǎn)生振動(dòng)、扎刀:調(diào)整中滑板絲杠間隙。(3)工件剛性差,同時(shí)選擇的切削用量太大:工件的結(jié)構(gòu)或材質(zhì)不能承受車削時(shí)的切削力,刀具的作用力會(huì)使工件產(chǎn)生彎曲變形,車刀刀尖與工件中心相對(duì)位置不斷變化,形成切削深度忽深忽淺,出現(xiàn)扎刀,此時(shí)應(yīng)使用頂尖等方法把工件裝夾牢固,以提高工件剛性;根據(jù)工件剛性來選擇合理的切削用量;可選用彈性刀桿,出現(xiàn)扎刀時(shí)起到緩沖作用。
4 亂牙
亂牙的原因是當(dāng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí),車刀未勻速移動(dòng)一個(gè)螺距的距離而造成的,即工件螺距不是絲杠螺距的整數(shù)倍。解決方法:(1)當(dāng)車床絲杠螺距與工件的螺距比例不是整數(shù)倍:只能使用車床的正反轉(zhuǎn)進(jìn)行進(jìn)退刀加工的方法,即在一次車削結(jié)束時(shí),讓開合螺母不脫開,轉(zhuǎn)動(dòng)中滑板讓車刀沿徑向退出后,再將主軸反轉(zhuǎn),使車刀沿縱向退回,再次車削時(shí)用中滑板調(diào)節(jié)車刀的切入深度,再繼續(xù)開順車,主軸正轉(zhuǎn),進(jìn)行下一次走刀。因整個(gè)加工過程主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒有脫開過,車刀將始終在原來的牙型槽內(nèi),就不會(huì)產(chǎn)生亂牙了。需要注意得的是,開合螺母使用時(shí)容易松動(dòng),可以壓上重物防止加工過程中松動(dòng)。(2)當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值成整倍數(shù):如果工件和絲杠都在轉(zhuǎn)動(dòng),提起開合螺母后需要第二次加工再次合上開合螺母時(shí),車刀切入牙型槽前至少有2~3倍螺距的空行程距離,以便消除絲桿間隙。合上開合螺母后一定要讓開合螺母與絲桿完全嚙合,加工過程中不能有松動(dòng),這樣才保證了工件與絲桿之間的傳動(dòng)一致性,車刀就能重復(fù)上一次的加工路徑,不會(huì)出現(xiàn)亂牙,這時(shí)可以用提起開合螺母的方法進(jìn)行手動(dòng)退刀。
5 螺紋牙型角偏差
5.1 刀尖角不準(zhǔn)確
螺紋車刀尖角角度εr不標(biāo)準(zhǔn),即車刀兩切削刃在基面上投影的夾角與被加工螺紋的牙型角α不一致,導(dǎo)致加工出的螺紋牙型角α不符合要求。解決方法:必須使用角度尺或標(biāo)準(zhǔn)的角度樣板來檢測(cè)刃磨的車刀角度。將角度樣板或角度尺與車刀前刀面平行,再用透光、涂色等方法檢查,刃磨出正確的刀尖角度。
5.2 修正車刀前角
車削螺紋時(shí)排屑流暢、工件表面粗糙度低、刀具耐用是提高加工質(zhì)量和效率的重要因素,磨出帶有徑向前角rp的車刀是解決這些問題的辦法之一,而帶有徑向前角rp的車刀會(huì)導(dǎo)致車刀兩側(cè)切削刃與工件軸線不等高,使得車出工件的螺紋牙型角大于車刀的刀尖角,徑向前角rp越大,牙型角的誤差也越大,如圖1所示。同時(shí)車削出的螺紋牙型在軸向剖面內(nèi)也不是直線,而是曲線,影響螺紋副的旋合質(zhì)量。解決方法:在刃磨有較大徑向前角的螺紋車刀時(shí),刀尖角必須通過車刀兩刀刃在基面投影的夾角進(jìn)行修正,其修正計(jì)算方法如下:
tanεr=cosrp·tanα
式中,εr為車刀兩刃夾角;rp為徑向前角;α為牙型角。
一般粗加工為了排屑順暢可以采用大前角車刀,精加工時(shí)則可以采用沒有前角的車刀加工,這樣就可以保證牙型角的準(zhǔn)確性。
5.3 車刀安裝未找正
車刀在安裝時(shí)刀尖角的中心線必須與工件的回轉(zhuǎn)中心線垂直,如圖2所示。
總體而言,螺紋加工除了上述問題之外,還有螺紋牙型粗糙、螺距不準(zhǔn)確、多線螺紋螺距不一致等諸多問題。有機(jī)床本身傳動(dòng)精度的原因,也有操作不當(dāng)及檢測(cè)有誤等引起的故障,這就需要操作者有豐富的經(jīng)驗(yàn),不斷總結(jié),利用不同的檢測(cè)和診斷方法去解決問題。
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