用車削的方法加工螺紋是目前常用的加工方法。在普通車床上車削標(biāo)準(zhǔn)螺紋,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)(即工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)),刀具應(yīng)均勻地移動一個(gè)(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)交換齒輪傳到進(jìn)給箱;由進(jìn)給箱變速后(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,從而保證了刀具和工件之間嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系。在實(shí)際車削螺紋時(shí),由于各種原因,造成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(shí)產(chǎn)生故障,影響正常生產(chǎn),這時(shí)應(yīng)及時(shí)加以解決。
1. 啃刀
原因是車刀安裝的過高或過低,工件裝夾不牢或車刀磨損過大。車刀安裝得過高,則吃刀到一定深度時(shí),車刀的后刀面支撐住工件,增大摩擦力,甚至把工件支撐彎,造成啃刀現(xiàn)象;過低,則切屑不易排出,車刀背向力的方向是工件中心,加上橫進(jìn)絲杠與螺母間隙過大,至使背吃刀量不斷自動趨向加大,從而把工件抬起,出現(xiàn)啃刀。此時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整車刀高度,使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座支撐刀尖對刀,也可用加工工件試切法對刀)。在粗車和半精車時(shí),刀尖位置比工件的中心高出工件直徑的1%。工件裝夾不牢,工件本身的剛性不能承受車削時(shí)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),形成背吃刀量突增,出現(xiàn)啃刀,此時(shí)應(yīng)把工件裝夾牢固,使用尾架支撐頂尖、中心架等,以增加工件剛性。車刀磨損過大引起切削力增大,支撐彎工件,出現(xiàn)啃刀。此時(shí),應(yīng)對工件加以修磨。
2. 亂扣
原因是當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí),工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距不成整倍數(shù)時(shí),如果退刀,采用打開開合螺母的方法將床鞍搖至起始位置,那么,再次閉合開合螺母時(shí),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(shí),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。對于車削車床絲杠螺距與工件螺距成整數(shù)倍的螺紋,可采用打開開合螺母法進(jìn)行加工,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(shí),工件轉(zhuǎn)了整數(shù)倍轉(zhuǎn),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。這樣退刀快,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。
3. 螺距不正確
螺紋全長上不正確,原因是交換齒輪搭配不當(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)算交換齒輪。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)。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(dǎo)軌磨損而造成開合螺母閉合時(shí)不穩(wěn)定、交換齒輪的間隙過大等。通過檢測:如果是絲杠軸向竄動造成的,可對車床絲杠與進(jìn)給箱連接處的調(diào)整螺母進(jìn)行調(diào)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(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;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;如果是交換齒輪間隙過大,可重新調(diào)整交換齒輪間隙;如果出現(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,如交換齒輪箱內(nèi)的齒輪、進(jìn)給箱內(nèi)的齒輪,由于本身制造誤差、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,導(dǎo)致竹節(jié)紋的出現(xiàn),可以修換有誤差或磨損的齒輪。
4. 中徑不正確
原因是吃刀量太大,刻度盤不準(zhǔn),刀具刃磨不準(zhǔn),而又未及時(shí)測量所造成。解決方法是精車時(shí)要詳細(xì)檢查刻度盤是否松動,精車余量要適當(dāng),車刀刃磨角度要正確、刃口要鋒利,并要及時(shí)測量。
5. 螺紋表面粗糙
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)生振動造成。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(shí)產(chǎn)生振動。
車削螺紋時(shí)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(shí)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。