筆者對車削螺紋時常見故障及解決方法總結如下。
一、啃刀
1.故障分析
車刀安裝得過高或過低,工件裝夾不牢或車刀磨損過大。
2.解決方法
(1)及時提高車刀高度,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,刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。
(2)把工件裝夾牢固,可使用尾座頂尖等,以增加工件剛性。
(3)車刀磨損過大,引起切削力增大,頂彎工件,出現啃刀。對車刀加以修磨。
二、亂扣
1.故障分析
當絲杠轉一轉時,工件未轉過整數轉而造成。
2.解決方法
(1)當車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數時,如果在退刀時,采用打開開合螺母,將床鞍搖至起始位置,那么,再次閉合開合螺母時,就會發生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內,以致出現亂扣,應采用正反車法來退刀,即在第一次行程結束時,不提起開合螺母,把刀沿徑向退出后,將主軸反轉,使車刀縱向退回,再進行第二次行程,這樣往復過程中,因主軸、絲杠和刀架之間的傳動鏈始終脫開,車刀始終在原來的螺旋槽中,就不會出現亂扣。采用倒順車法時,主軸轉向不得太快,否則會使機床的傳動件受沖擊而損壞,在卡盤處應裝有保險裝置,以防主軸反轉時卡盤脫落。
(2)對于車削機床絲杠螺距與工件回轉比值成整倍數的螺紋工件和絲杠都在旋轉,提起開合螺母后,至少要等絲杠轉過一轉,才能重新合上開合螺母,這樣當絲杠轉過一轉時,工件轉了整數倍,車刀就能進入前一刀車出的螺旋槽內,就不會出現亂扣。
三、螺距不正確
1.故障分析
螺紋全長或局部上下不正確,螺紋全長上螺距不均勻或螺紋上出現竹節紋。
2.解決方法
(1)掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對,可重新檢查進給箱手柄位置或驗算桂輪。
(2)車床絲杠本身的螺距誤差或主軸和絲杠的軸向竄動,螺紋局部上螺距不正確,預防措施為,車削螺紋前,將主軸與絲杠軸向竄動和開合螺母的間隙進行高速并將大滑板的齒輪與傳齒條脫開,使大滑板能勻速運動。調整開合母鑲條,必要時在手柄上掛重物。
四、牙型角不正確
1.故障分析
刀具角度不正確或車刀裝夾不正確,均可產生螺紋半角誤差,導致車削后螺紋倒牙或牙型歪斜,車刀在車削過程中磨損,導致車削后螺紋牙底不清和螺紋兩側面不平直。
2 .解決方法
正確刃磨車刀,安裝時采用螺紋樣板對刀,車刀刀尖嚴格,對準主軸中心線,正確修整砂輪或用油石精研刀具,選擇適當切削速度,選擇合理的切削用量和切削液,為了保證兩側刀刃切削順利,應磨有較大前角的卷屑槽,用這種車刀車削時,排屑順利,可獲得很小的牙側表面粗糙度和很高的精度,高速車床床鞍壓板及中小滑板燕尾導軌的鑲條等,保證各導軌間隙的準確性,防止切削時產生振動。
五、螺紋尺寸不正確
1.螺紋大徑不正確
主要是由于車削螺紋前,外圓尺寸與螺紋大徑的實際尺寸不符或高速車螺紋時產生膨脹。應計算螺紋大徑,正確車削螺紋大徑的實際尺寸。
2.螺紋中徑不正確
主要是由于吃刀太大,而又未及時正確測量,因而造成螺紋的中徑誤差。精車削時應及時認真測量螺紋中徑的實際尺寸。
3.螺紋小徑不正確
一方面是車削過程中車刀刀尖磨損過大,導致車削螺紋后中徑合格,小徑不合格的情況,另一方面是螺紋的總吃刀深度大于或小于牙型高度。車削時經常檢查車刀,發現磨損及時修磨,嚴格掌握螺紋的總深度與小徑尺寸,并按計算尺寸車削。
4.螺紋牙底不清或有毛刺
造成實際尺寸與測量尺寸有誤差,螺紋車刀裝夾時偏斜,使牙型偏歪,影響尺寸,車刀刀尖角角度不正確。應在測量螺紋牙底前去除毛刺,并保證牙底清晰。正確裝夾螺紋車刀,采用螺紋角度樣板校對車刀裝夾,正確刃磨車刀刀尖角角度。
六、螺紋表面不光潔
故障分析:車刀刀刃不鋒利,車削時刀刃上產生積屑瘤,車削時沒有及時加注冷卻液,車刀伸出過長或刀桿剛性不夠引起振動,車刀后角角度過小。
解決方法:認真刃磨刀具、保證車刀刀刃鋒利,用高速鋼車刀精車螺紋時,為提高表面粗糙度,一般加注冷卻液,使排屑順暢,高速鋼車刀,分別用粗、精車刀對螺紋進行粗、精車,刀桿不能伸出過長,選擇刀桿剛性強的螺紋車刀,另外,高速車削螺紋時,由于車刀的擠壓,易使工件脹大,所以車削外螺紋前的工件直徑一般比公稱直徑要小(約小0.13P)根據螺紋螺旋升角大小,合理刃磨后角,并選擇適當切削用量。
(作者單位:湖南兵器工業高級技工學校)