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車削螺紋時常見故障及解決方法
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(xù)凸起和溝槽。在機(jī)械制造業(yè)中,帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。用數(shù)控車床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(shù)和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋,無論車削哪一種螺紋,數(shù)控車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系:即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)),刀具應(yīng)均勻地移動一個(工件的)導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動關(guān)系是這樣保證的:主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動,主軸的運(yùn)動經(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(zhuǎn)動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實(shí)現(xiàn)的,從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系。在實(shí)際車削螺紋時,由于各種原因,造成由主軸到刀具之間的運(yùn)動,在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,引起車削螺紋時產(chǎn)生故障,影響正常生產(chǎn),這時應(yīng)及時加以解決。車削螺紋時常見故障及解決方法如下:
一、啃刀
故障分析及解決方法: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。
1. 數(shù)控車床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(xiàn)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(jìn)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(xiàn)啃刀。此時,應(yīng)及時調(diào)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,刀尖位置比工件的出中心高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(chǎn)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(xiàn)啃刀,此時應(yīng)把工件裝夾牢固,可使用尾座頂尖等,以增加工件剛性。
3.數(shù)控車床車刀磨損過大 引起切削力增大,頂彎工件,出現(xiàn)啃刀。此時應(yīng)對車刀加以修磨。
二、亂扣
故障分析及解決方法:原因是當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時,工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。
1. 當(dāng)數(shù)控車床車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)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(fā)生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內(nèi),以致出現(xiàn)亂扣。解決方法是采用正反車法來退刀,即在第一次行程結(jié)束時,不提起開合螺母,把刀沿徑向退出后,將主軸反轉(zhuǎn),使車刀沿縱向退回,再進(jìn)行第二次行程,這樣往復(fù)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(xiàn)亂扣。
2. 對于車削車床絲杠螺距與工件距離比值成整倍數(shù)的螺紋
工件和絲杠都在旋轉(zhuǎn),提起開合螺母后,至少要等絲杠轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn),才能重新合上開合螺母,這樣當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時,工件轉(zhuǎn)了整數(shù)倍,車刀就能進(jìn)入前一刀車出的螺旋槽內(nèi),就不會出現(xiàn)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(chǎn)率和保持絲杠精度,同時絲杠也較安全。
三、螺距不正確
故障分析及解決方法: 1. 螺紋全長上不正確原因是掛輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對,可重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)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(fù)。
3. 螺紋全長上螺距不均勻原因是:
o 絲杠的軸向竄動。
o 主軸的軸向竄動。
o 溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良。
o 溜板箱燕尾導(dǎo)軌磨損而造成開合螺母閉合時不穩(wěn)定。
o 掛輪間隙過大等。
通過檢測:
o 如果是絲杠軸向竄動造成的,可對車床絲杠與進(jìn)給箱連接處的調(diào)整圓螺母進(jìn)行調(diào)整,以消除 連接處推力球軸承軸向間隙。
o 如果是主軸軸向竄動引起的,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。
o 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(diào)整開合螺母間隙。
o 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。
o 如果是掛輪間隙過大,可采用重新調(diào)整掛輪間隙。
4. 出現(xiàn)竹節(jié)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(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,帶動刀具移動的周期性不均勻,導(dǎo)致竹節(jié)紋的出現(xiàn),可以修換有誤差或磨損的齒輪。
四、中徑不正確
故障分析及解決方法:原因是吃刀太大,刻度盤不準(zhǔn),而又未及時測量所造成。解決方法是精車時要詳細(xì)檢查刻度盤是否松動,精車余量要適當(dāng),車刀刃口要鋒利,要及時測量。
五、螺紋表面粗糙
故障分析及解決方法:原因是車刀刃口磨得不光潔,切削液不適當(dāng),切削速度和工件材料不適合以及切削過程產(chǎn)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(dāng)切削速度和切削液;調(diào)整車床床鞍壓板及中、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,防止切削時產(chǎn)生振動。
總之,車削螺紋時產(chǎn)生的故障形式多種多樣,既有設(shè)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。
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