浅谈车削螺纹时应注意的问题

浅谈车削螺纹时应注意的问题

郑善敏胡成禄王继文

郑善敏胡成禄王继文（黑龙江牡丹江157000）

摘要：本文分析了车削螺纹时常见故障及解决方法，提出了车削螺纹时应注意的问题。

关键词：车削螺纹；注意；问题

前言

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。

1车削螺纹时常见故障及解决方法

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。

1.1啃刀。故障分析，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。解决方法，车刀安装得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，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。

1.2乱扣。乱扣的原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。解决方法，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母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。

1.3螺距不正确。故障分析，螺纹全长或局部上不正确，螺纹全长上螺距不均匀或螺纹上出现竹节纹。解决方法，螺纹全长上不正确的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。局部不正确的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的原因是丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、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、挂轮间隙过大等。通过检测，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。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。如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。

1.4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。

1.5中径不正确。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，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。

1.6螺纹表面粗糙。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，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。

2数控车床车削一般螺纹的处理方式

为了找到突破口，应首先了解和分析数控车床车削一般螺纹的过程：每车一刀分三段，A-B段为加速段或叫助跑段，刀尖由静止加速至车削速度；B-C段为恒速段，也是车削螺纹段，其速度应为当主轴转一圈时，刀尖刚好均匀前进一个螺距（导程）；D-C段为减速段，刀尖由车削速度降至静止。也就是说，真正加工只是B-C段，A-B段和C-D段只是作为必不可少的助跑及降速段。加速段及减速段是数控系统的控制器先根据主轴转速及螺距信息，结合系统自身设置或“内定”的各项参数事先“计划”好，编排出加速段及降速段的固定模式，每刀车削的开始阶段与结束阶段，严格按模式进行。一般螺纹加工不可能仅一刀就车好，往往要车几刀或几十刀，那么车第二刀、第三刀直至最后一刀，每刀都要在工件圆周上先找到圆周上的起始点，即找到起跑点，而且助跑段与降速段也要完全一致，仅仅是深度方向（即X向）改变而已。只要起跑点、助跑段、降速段三者之一略有改变，就会发生后一刀盖不住前一刀的现象，即俗称的“乱牙”，根本车不出螺纹来。数控车床在车螺纹时，其控制器也就是微机部分处于“精神高度集中”状态，主轴在旋转时，由检测装置将主轴转动信息以脉冲信号的方式源源不断地送回到控制器，控制器根据脉冲按螺距要求及时地发出向前进指令，如果有锥度、收头收尾则更繁忙了。

3车削螺纹时应注意的问题

3.1确定车螺纹切削深度的起始位置，将中滑板刻度调到零位，开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中滑板刻度调至零位，以便于进刀记数。

3.2试切第一条螺旋线并检查螺距。将床鞍摇至离工件端面8~10牙处，横向进刀0.05左右。开车，合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，至螺纹终止线处退出车刀，开反车把车刀退到工件右端；停车，用钢尺检查螺距是否正确。

3.3用刻度盘调整背吃刀量，开车切削。螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系按经验公式ap≈0.65P，每次的背吃刀量约0.1左右。

3.4车刀将至终点时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后开反车退出刀架。

3.5再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型。

3.6注意和消除拖板的“空行程”。当第一条螺旋线车好以后，第二次进刀后车削，刀尖不在原来的螺旋线（螺旋桩）中，而是偏左或偏右，甚至车在牙顶中间，将螺纹车乱这个现象就叫做“乱扣”。预防乱扣的方法是采用倒顺（正反）车法车削。在用左右切削法车削螺纹时小拖板移动距离不要过大，若车削途中刀具损坏需重新换刀或者无意提起开合螺母时，应注意及时对刀。

结束语：在车削螺纹时，应认真遵照工艺标准要求，避免在重点强调的应注意的问题上出差错，防止发生常见的故障。从而保证车削螺纹的质量。