車削螺紋時常見故障及解決方法

常東輝

摘 要：在實際車削螺紋時，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。

關鍵詞：故障;啃刀;亂扣;螺距不準確

螺紋是在圓柱工件表面上，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續凸起和溝槽。在機械制造業中，帶螺紋的零件應用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是目前常用的加工方法。在臥式車床（如CA6140）上能車削米制、英寸制、模數和徑節制四種標準螺紋，無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系：即主軸每轉一轉（即工件轉一轉），刀具應均勻地移動一個（工件的）導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動經掛輪傳到進給箱;由進給箱經變速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲杠;由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動刀架作直線移動，這樣工件的轉動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現的，從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關系。

在實際車削螺紋時，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。車削螺紋時常見故障及解決方法如下：

1 啃刀

故障分析：原因是車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。

解決方法：

（1）車刀安裝得過高或過低：過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象;過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。此時，應及時調整車刀高度，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）工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度（工件被抬高了），形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，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。此時應對車刀加以修磨。

2 亂扣

故障分析：原因是當絲杠轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。

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。解決方法是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，使車刀沿縱向退回，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沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現亂扣。

（2）對于車削車床絲杠螺距與工件婦距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，這樣就可以采用打開開合螺母，手動退刀。這樣退刀快，有利于提高生產率和保持絲杠精度，同時絲杠也較安全。

3 螺距不正確

故障分析：螺紋全長或局部上不正確，螺紋全長上螺距不均勻或螺紋上出現竹節紋。

解決方法：

（1）螺紋全長上不正確：原因是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掛輪。

（2）局部不正確：原因是由于車床絲杠本身的螺距局部誤差（一般由磨損引起），可更換絲杠或局部修復。

（3）螺紋全長上螺距不均勻：原因是：絲杠的軸向竄動、主軸的軸向竄動、溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良、溜板箱燕尾導軌磨損而造成開合螺母閉合時不穩定、掛輪間隙過大等。通過檢測：如果是絲杠軸向竄動造成的，可對車床絲杠與進給箱連接處的調整圓螺母進行調整，以消除連接處推力球軸承軸向間隙。 如果是主軸軸向竄動引起的，可調整主軸后調整螺母，以消除后推力球軸承的軸向間隙。如果是溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開合螺母并調整開合螺母間隙。如果是燕尾導軌磨損，可配制燕尾導軌及鑲條，以達到正確的配合要求。如果是掛輪間隙過大，可采用重新調整掛輪間隙。

（4）出現竹節紋：原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的，如掛輪箱內的齒輪，進給箱內齒輪由于本身，制造誤差、或局部磨損、或齒輪在軸上安裝偏心等造成旋轉中心低，從而引起絲杠旋轉周期性不均勻，帶動刀具移動的周期性不均勻，導致竹節紋的出現，可以修換有誤差或磨損的齒輪。

4 中徑不正確

故障分析：原因是吃刀太大，刻度盤不準，而又未及時測量所造成。

解決方法：精車時要詳細檢查刻度盤是否松動，精車余量要適當，車刀刃口要鋒利，要及時測量。

5 螺紋表面粗糙

故障分析：原因是車刀刃口磨得不光潔，切削液不適當，切削速度和工件材料不適合以及切削過程產生振動等造成功。

解決方法是：正確修整砂輪或用油石精研刀具;選擇適當切削速度和切削液;調整車床床鞍壓板及中、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。

總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有設備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。

參考文獻

[1]車工工藝與技能訓練.

[2]金屬材料學.

[3]機械制造工藝學.

[4]機械工人切削手冊.