论文部分内容阅读
摘 要：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。尽管我们与国外还有较大的差距，只要大力发展，提高装备制造业加工制造水平，建设制造业强国的目标是一定可以实现！
关键字：制造业；螺纹加工；故障分析；解决方法；
中图分类号：TG62 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-10-00-02
一、螺纹的分类
螺纹按牙型分有三角螺纹、梯形螺纹、方牙螺纹等。其中普通公制三角螺纹应用最广，主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
二、车削螺纹的方法
在制造业中，有螺纹的零件应用很广泛。车削加工螺纹，是目前常用的方法。加工时，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系，具体加工步骤如下：
安装螺纹车刀时刀尖必须对准工件中心，并用样板对刀保证刀尖角的角平分线与工件轴线相垂直，这样车出的牙型角才不会偏斜。
根据图纸要求及标牌，调整进给箱上手柄位置及配换挂轮箱齿轮的齿数以获得所需要的工件螺距。
根据应用刀具及加工螺纹类型确定主轴转速。
确定车螺纹切削深度的起始位置，记住中滑板刻度数值以便于进刀记数。
试切第一条螺旋线并检查螺距是否正确。
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。
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。
三、螺纹车削注意事项
注意和消除拖板的“空行程”。
避免“乱扣”。采用正反車法车削可有效避免乱扣。在使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提起开合螺母时，应注意及时对刀。
对刀：对刀时一定要注意：必须是正车对刀。
借刀：借刀时小拖板移动距离不能过大，以免将牙槽车宽造成“乱扣”，
安全注意事项：开始加工前，先检查好所有手柄的位置是否正确，防止盲目开车。
加工螺纹寸要思想集中，动作迅速，反应灵敏；'
使用高速钢车刀车螺纹时，转速不能太快，以免刀具过度磨损；
旋螺母时，应将车刀退离工件，防止车刀将手划破，不要开车旋紧或者退出螺母；
旋转的螺纹不能用手去摸或用棉纱去擦。
四、车削中常见问题及解决方法。
（一）在强力车削大螺距螺纹时，有时会出现床鞍振动，轻者使加工表面产生波纹，重者断刀。
原因分析：车削螺纹时，床鞍的移动是由长丝杠的转动带动开合螺母的移动来实现的。长丝杠的轴承处有轴向间隙，长丝杠与开合螺母之间也同样有轴向间隙。从而推动了床鞍向有间隙一侧做快速猛烈的来回窜动，其结果是使刀具来回窜动，并使加工表面产生波纹，甚至断刀。切断时，中滑板的移动是由中滑板丝杠的旋转带动螺母的移动来实现的，丝杠轴承处有轴向间隙，丝杠与螺母之间也有轴向间隙。从而会拉动中滑板向有间隙方向窜动，使切断刀突然扎人工件，造成扎（断）刀或工件弯曲。
解决方法：
1、调整床鞍同床身导轨之间的配合间隙，使其稍紧一些，以增大移动时的摩擦力，减少床鞍窜动的可能性，但这个间隙也不能调的太紧，以能平稳摇动床鞍为宜。
2、调整好中滑板的间隙，尽量使间隙最小；调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。
3、应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度，尽量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削时，要减小背吃刀量；增大右主刀刃的前角，刀刃口要直，要锋利，以减小刀具所承受的轴向分力。从理论上讲，右主刀刃的前角越大越好。切断或开槽时，首先要调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。4）调整好中滑板的间隙，减少丝杠轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙。磨好切断刀；不宜取过大前角，因为前角增大，刀具所受到的径向分力巧增大，从而增大扎刀或断刀的可能性。
（二）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：
1、车刀安装得过高或过低：过高时，吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，可能把工件顶弯，造成啃刀现象；过低时，切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠和螺母间隙过大，会导致吃刀深度不断自动趋向加深，而把工件抬起，出现啃刀。这时，需要及时调整车刀高度，使刀尖与工件的轴线等高。在粗车或半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右（D为被加工工件的直径）。
2、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，导致工件被抬高了，形成切削深度突然增大，出现啃刀，这时应把工件装夹牢固以增加工件刚性。
3、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。应及时对车刀加以修磨。
（三）乱扣
原因分析：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：
1、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加工螺纹，把刀沿径向退出后，主轴反转，让车刀沿纵向退回，再进行第二次加工，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，则不会出现乱扣。
2、当车削车床丝杠螺距与工件螺距比值成整倍数的螺纹：工件和丝杠同时旋转，最少要等丝杠转过一转后，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。这种情况退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时也较安全。
（四）螺纹表面粗糙
故障分析：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。
解决方法是：
1、正确修整砂轮或用油石精研刀具；
2、选择适当切削速度和切削液；
3、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。
关键字：制造业；螺纹加工；故障分析；解决方法；
中图分类号：TG62 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-10-00-02
一、螺纹的分类
螺纹按牙型分有三角螺纹、梯形螺纹、方牙螺纹等。其中普通公制三角螺纹应用最广，主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
二、车削螺纹的方法
在制造业中，有螺纹的零件应用很广泛。车削加工螺纹，是目前常用的方法。加工时，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系，具体加工步骤如下：
安装螺纹车刀时刀尖必须对准工件中心，并用样板对刀保证刀尖角的角平分线与工件轴线相垂直，这样车出的牙型角才不会偏斜。
根据图纸要求及标牌，调整进给箱上手柄位置及配换挂轮箱齿轮的齿数以获得所需要的工件螺距。
根据应用刀具及加工螺纹类型确定主轴转速。
确定车螺纹切削深度的起始位置，记住中滑板刻度数值以便于进刀记数。
试切第一条螺旋线并检查螺距是否正确。
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。
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。
三、螺纹车削注意事项
注意和消除拖板的“空行程”。
避免“乱扣”。采用正反車法车削可有效避免乱扣。在使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提起开合螺母时，应注意及时对刀。
对刀：对刀时一定要注意：必须是正车对刀。
借刀：借刀时小拖板移动距离不能过大，以免将牙槽车宽造成“乱扣”，
安全注意事项：开始加工前，先检查好所有手柄的位置是否正确，防止盲目开车。
加工螺纹寸要思想集中，动作迅速，反应灵敏；'
使用高速钢车刀车螺纹时，转速不能太快，以免刀具过度磨损；
旋螺母时，应将车刀退离工件，防止车刀将手划破，不要开车旋紧或者退出螺母；
旋转的螺纹不能用手去摸或用棉纱去擦。
四、车削中常见问题及解决方法。
（一）在强力车削大螺距螺纹时，有时会出现床鞍振动，轻者使加工表面产生波纹，重者断刀。
原因分析：车削螺纹时，床鞍的移动是由长丝杠的转动带动开合螺母的移动来实现的。长丝杠的轴承处有轴向间隙，长丝杠与开合螺母之间也同样有轴向间隙。从而推动了床鞍向有间隙一侧做快速猛烈的来回窜动，其结果是使刀具来回窜动，并使加工表面产生波纹，甚至断刀。切断时，中滑板的移动是由中滑板丝杠的旋转带动螺母的移动来实现的，丝杠轴承处有轴向间隙，丝杠与螺母之间也有轴向间隙。从而会拉动中滑板向有间隙方向窜动，使切断刀突然扎人工件，造成扎（断）刀或工件弯曲。
解决方法：
1、调整床鞍同床身导轨之间的配合间隙，使其稍紧一些，以增大移动时的摩擦力，减少床鞍窜动的可能性，但这个间隙也不能调的太紧，以能平稳摇动床鞍为宜。
2、调整好中滑板的间隙，尽量使间隙最小；调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。
3、应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度，尽量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削时，要减小背吃刀量；增大右主刀刃的前角，刀刃口要直，要锋利，以减小刀具所承受的轴向分力。从理论上讲，右主刀刃的前角越大越好。切断或开槽时，首先要调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。4）调整好中滑板的间隙，减少丝杠轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙。磨好切断刀；不宜取过大前角，因为前角增大，刀具所受到的径向分力巧增大，从而增大扎刀或断刀的可能性。
（二）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：
1、车刀安装得过高或过低：过高时，吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，可能把工件顶弯，造成啃刀现象；过低时，切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠和螺母间隙过大，会导致吃刀深度不断自动趋向加深，而把工件抬起，出现啃刀。这时，需要及时调整车刀高度，使刀尖与工件的轴线等高。在粗车或半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右（D为被加工工件的直径）。
2、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，导致工件被抬高了，形成切削深度突然增大，出现啃刀，这时应把工件装夹牢固以增加工件刚性。
3、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。应及时对车刀加以修磨。
（三）乱扣
原因分析：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：
1、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加工螺纹，把刀沿径向退出后，主轴反转，让车刀沿纵向退回，再进行第二次加工，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，则不会出现乱扣。
2、当车削车床丝杠螺距与工件螺距比值成整倍数的螺纹：工件和丝杠同时旋转，最少要等丝杠转过一转后，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。这种情况退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时也较安全。
（四）螺纹表面粗糙
故障分析：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。
解决方法是：
1、正确修整砂轮或用油石精研刀具；
2、选择适当切削速度和切削液；
3、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。