陳亞峰

摘 要：普通車(chē)床上車(chē)削螺紋時(shí)，由于種種原因，產(chǎn)生的故障多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者、車(chē)削方法等原因，在排除故障時(shí)要通過(guò)各種檢測(cè)方法，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法，保證螺紋的加工質(zhì)量

關(guān)鍵詞：車(chē)刀；螺距；啃刀；亂牙；中徑；表面粗糙度

螺紋是在圓柱或圓錐工件表面上，沿著螺旋線(xiàn)所形成的，具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽。在機(jī)械制造業(yè)中，螺紋無(wú)處不在，形狀多種多樣。由于螺紋常用于緊固、聯(lián)接及調(diào)節(jié)，又可用來(lái)傳遞動(dòng)力，因此帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。螺紋的加工方法也很多，在普通車(chē)床上車(chē)削螺紋，是螺紋加工最為常用的方法之一。車(chē)削螺紋時(shí)，車(chē)床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)），刀具應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)（工件的）導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳到進(jìn)給箱；由進(jìn)給箱經(jīng)變速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲桿；由絲桿和溜板箱上的開(kāi)合螺母配合帶 動(dòng)刀架作直線(xiàn)移動(dòng)，這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過(guò)主軸的帶動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在實(shí)際車(chē)削螺紋時(shí)，由于種種原因，常常將螺紋車(chē)廢，具體分析如下：

1 螺距不正確

螺距不正確的原因：

1、螺紋全長(zhǎng)上螺距不正確是掛輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對(duì)引起的。

2、局部螺距不正確是由于車(chē)床絲杠本身引起的。

3、螺紋全長(zhǎng)上螺距不均勻是絲杠的軸向竄動(dòng)、主軸的軸向竄動(dòng)、溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良、溜板箱燕尾導(dǎo)軌磨損而造成開(kāi)合螺母閉合時(shí)不穩(wěn)定、掛輪間隙過(guò)大等引起的。

解決方法：

1、重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)算掛輪。

2、螺距局部誤差一般由絲杠磨損引起，可更換絲杠或局部修復(fù)。

3、如果是主軸軸向竄動(dòng)引起的，可調(diào)整主軸后調(diào)整螺母，以消除后推力球軸承的軸向間隙。如果是溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開(kāi)合螺母并調(diào)整開(kāi)合螺母間隙。如果是燕尾導(dǎo)軌磨損，可配制燕尾導(dǎo)軌及鑲條，以達(dá)到正確的配合要求。如果是掛輪間隙過(guò)大，可采用重新調(diào)整掛輪間隙。

2 牙型不正確

牙型不正確的原因是車(chē)刀刀尖角刃磨不正確，車(chē)刀安裝不正確，車(chē)刀磨損。

解決方法：

1、正確刃磨和測(cè)量車(chē)刀刀尖角。

2、應(yīng)合理的利用角度樣板或角度尺安裝車(chē)刀

3、合理選用切削用量并及時(shí)修磨車(chē)刀或更換車(chē)刀。

3 中徑尺寸不正確

中徑尺寸不正確的原因是吃刀太大，刻度盤(pán)不準(zhǔn)，精車(chē)余量過(guò)小而又未及時(shí)測(cè)量或測(cè)量方法不當(dāng)所造成。

解決方法：

1、車(chē)削前檢查刻度盤(pán)是否松動(dòng)，及時(shí)調(diào)整鎖緊螺釘。

2、粗車(chē)后注意留有足夠的精車(chē)余量。

3、車(chē)刀刃口要鋒利，防止出現(xiàn)啃刀使螺紋牙側(cè)多車(chē)。

4、車(chē)削時(shí)應(yīng)注意多測(cè)量并采用正確的測(cè)量方法。

4 螺紋表面粗糙度不正確

螺紋表面粗糙度達(dá)不到要求的原因是車(chē)刀刃口刃磨不光潔，切削液選擇不適當(dāng)，切削用量選擇不適當(dāng)以及切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)等造成。

解決方法：

1、車(chē)刀刃口刃磨不光潔：正確修整砂輪減小砂輪的跳動(dòng)后精磨車(chē)刀或用油石研磨車(chē)刀。

2、切削液選擇不適當(dāng)：選擇適當(dāng)切削用量和切削液。

3、切削用量選擇不適當(dāng)：粗、精車(chē)應(yīng)明確分開(kāi)，粗車(chē)后留有足夠的精車(chē)余量，精車(chē)時(shí)的吃刀量應(yīng)適當(dāng)小些；選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣取?/p>

4、切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)：調(diào)整車(chē)床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導(dǎo)軌的鑲條等，保證各導(dǎo)軌間隙的準(zhǔn)確性，車(chē)刀和工件裝夾牢靠，增加工藝剛度，防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。

五、5 1、扎刀

扎刀的原因是車(chē)刀安裝得過(guò)高或過(guò)低、工件或車(chē)刀裝夾不牢、車(chē)刀磨損嚴(yán)重、進(jìn)刀方法和背吃刀量選用不當(dāng)。

解決方法：

（1）、車(chē)刀安裝得過(guò)高或過(guò)低：車(chē)刀安裝得過(guò)高，使刀具實(shí)際后角減小，吃刀到一定深度時(shí)，車(chē)刀后刀面頂住工件，增大了摩擦力，繼續(xù)進(jìn)刀，切削力瞬時(shí)變大，刀具承受不起而扎刀：車(chē)刀安裝過(guò)低，切屑不易排出，切屑排出受阻瞬間切削力變大而造成扎刀。因此，安裝車(chē)刀時(shí)應(yīng)利用尾座頂尖對(duì)刀或用測(cè)量法使刀尖與工件的軸線(xiàn)等高。

（2）、工件或車(chē)刀裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車(chē)削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度，改變了車(chē)刀與工件的中心高度（工件被抬高）形成切削深度突增，出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。因此，工件及刀具必須裝夾牢固，可使用尾座頂尖、中心架跟刀架等附件以增加工件剛性。

（3）、車(chē)刀磨損嚴(yán)重：磨擦加劇使切削力增大造成扎刀。 此時(shí)應(yīng)及時(shí)刃磨刀具，保持車(chē)刀刃口的鋒利。

（4）、進(jìn)刀方法和背吃刀量選用不當(dāng)：大螺距加工時(shí)刀具兩刃一尖同時(shí)參與切削和背吃刀量過(guò)大致使切削力過(guò)大造成扎刀現(xiàn)象。因此，在大螺距加工時(shí)采用左右切削法或斜進(jìn)法分層車(chē)削，車(chē)刀是單刃切削時(shí)，切削力和摩擦力都相對(duì)減小，所以不容易產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。另外，可采用自制的彈性刀桿，它在切削力超過(guò)一定值時(shí)，車(chē)刀能自動(dòng)讓刀，使切削保持適當(dāng)厚度，有效避免扎刀現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2、啃刀

啃刀的原因是車(chē)刀后角小、車(chē)刀不鋒利、車(chē)刀安裝得過(guò)高或過(guò)低，工件裝夾不牢 。

解決方法：

（1）、車(chē)刀后角?。很?chē)削螺紋時(shí)，受螺紋升角的影響，車(chē)刀工作后角發(fā)生了變化。因此，刃磨車(chē)刀時(shí)，應(yīng)注意車(chē)刀后角的選擇，計(jì)算公式如下：車(chē)刀進(jìn)給方向后角=（3°～5°）+ψ，另一側(cè)后角=（3°～5°）-ψ。

（2）、車(chē)刀不鋒利：車(chē)削螺紋時(shí)，受螺紋升角的影響，車(chē)刀工作前角發(fā)生了變化，車(chē)刀非進(jìn)給方向工作前角為負(fù)值。因此，應(yīng)保持車(chē)刀非進(jìn)給方向切削刃刃口的鋒利，可以采用垂直裝刀法或刃磨卷屑槽以保證車(chē)刀的工作前角，保持車(chē)刀刃口的鋒利。

（3）、車(chē)刀安裝得過(guò)高或過(guò)低：過(guò)高，車(chē)刀工作后角減小，車(chē)刀的后刀面與工件摩擦增大，車(chē)刀刀面擠壓工件，造成啃刀現(xiàn)象；過(guò)低，切屑不易排出，車(chē)刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進(jìn)絲杠與螺母間隙過(guò)大，致使吃刀深度不斷自動(dòng)趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整車(chē)刀高度，使其刀尖與工件的軸線(xiàn)等高

（4）、工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車(chē)削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)大的撓度，改變了車(chē)刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現(xiàn)啃刀，此時(shí)應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

3、亂牙

車(chē)削螺紋時(shí)，退刀采用提開(kāi)合螺母的方法，再次進(jìn)給（按下開(kāi)合螺母）時(shí)，螺紋車(chē)刀偏離前一次進(jìn)給車(chē)出的螺旋槽，稱(chēng)為亂牙。

亂牙的原因：

（1）、當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過(guò)整數(shù)轉(zhuǎn)造成的。

（2）、工件或車(chē)刀裝夾不牢，位置產(chǎn)生變化造成的。

（3）、粗車(chē)后換精車(chē)刀，對(duì)刀方法不正確造成的。

（4）、車(chē)床絲桿與開(kāi)合螺母配合不良或絲杠軸向竄動(dòng)造成的。

解決方法：

（1）、當(dāng)車(chē)床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時(shí)，如果在退刀時(shí)，采用提起開(kāi)合螺母，將床鞍搖至起始位置（即提開(kāi)合螺母車(chē)螺紋），那么，再次閉合開(kāi)合螺母時(shí)，就會(huì)發(fā)生車(chē)刀刀尖不在前一刀所車(chē)出的螺旋槽內(nèi)，出現(xiàn)亂牙。解決方法是采用正反車(chē)法（倒順車(chē)法）車(chē)削，即在第一次行程結(jié)束時(shí)，不提起開(kāi)合螺母，把刀沿徑向退出后，將主軸反轉(zhuǎn)，使車(chē)刀沿縱向退回，再進(jìn)行第二次進(jìn)給，這樣往復(fù)過(guò)程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒(méi)有分離過(guò)，車(chē)刀始終在原來(lái)的螺旋槽中，就不會(huì)出現(xiàn)亂牙。對(duì)于車(chē)削車(chē)床絲杠螺距與工件螺距比值成整數(shù)倍的螺紋，工件和絲杠都在旋轉(zhuǎn)，提起開(kāi)合螺母后，至少要等絲杠轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)，才能重新合上開(kāi)合螺母，這樣當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件轉(zhuǎn)了整數(shù)倍，車(chē)刀就能進(jìn)入前一刀車(chē)出的螺旋槽內(nèi)，就不會(huì)出現(xiàn)亂扣，這樣就可以采用打開(kāi)開(kāi)合螺母，手動(dòng)退刀。有利于提高生產(chǎn)率和保持絲杠精度，同時(shí)絲杠也較安全

（2）、工件或車(chē)刀應(yīng)夾緊牢靠。

（3）、粗車(chē)后換精車(chē)刀對(duì)刀方法應(yīng)正確。

（4）、及時(shí)調(diào)整絲桿與開(kāi)合螺母配合位置，調(diào)整車(chē)床絲桿間隙。

4、竹節(jié)紋

出現(xiàn)竹節(jié)紋的原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動(dòng)有周性期誤差引起的。如掛輪箱內(nèi)的齒輪，進(jìn)給箱內(nèi)齒輪由于本身制造誤差、或局部磨損、或齒輪在軸上安裝偏心等造成旋轉(zhuǎn)中心低，從而引起絲杠旋轉(zhuǎn)周期性不均勻，帶動(dòng)刀具移動(dòng)的周期性不均勻，導(dǎo)致竹節(jié)紋的出現(xiàn)。

解決方法：

檢查齒輪的嚙合狀態(tài)，修換有誤差或磨損的齒輪。

參考文獻(xiàn)

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