螺紋是機械工程中常見的幾何特征之一,應用廣泛。螺紋的加工工藝較多,如基于塑性變形的滾絲與搓絲,基于切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。其中,螺紋車削是單件或小批量生產(chǎn)常用的加工方法之一。作為數(shù)控車床,螺紋車削加工是其基本功能之一。今天小編為大家分享下在數(shù)控車床上車削螺紋時常見問題及解決方法。
扎刀
1、主要原因
(1)車刀的前角太大,機床X軸絲桿間隙較大;
(2)車刀安裝得過高或過低;
(3)工件裝夾不牢;
(4)車刀磨損過大;
(5)切削用量太大。
2、解決方法
(1)減小車刀前角,維修機床調(diào)整X軸的絲桿間隙,利用數(shù)控車床的絲桿間隙自動補償功能補償機床X軸絲桿間隙。
(2)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,造成扎刀現(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)扎刀。此時,應及時調(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,刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。
(3)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)扎刀,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。
(4)車刀磨損過大:引起切削力增大,頂彎工件,出現(xiàn)扎刀。此時應對車刀加以修磨。
(5)切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大:根據(jù)工件導程大小和工件剛性選擇合理的切削用量。
亂扣
1、故障現(xiàn)象
當絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時,工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。
2、主要原因
(1)機床主軸編碼器同步傳動皮帶磨損,檢測不到主軸的同步真實轉(zhuǎn)速;
(2)編制輸入主機的程序不正確;X軸或Y軸絲桿磨損。
3、解決方法
(1)主軸編碼器同步皮帶磨損
由于數(shù)控車床車削螺紋時,主軸與車刀的運動關系是由機床主機信息處理中心發(fā)出的指令來控制的,車削螺紋時,主軸轉(zhuǎn)速恒定不變,X或Y軸可以根據(jù)工件導程大小和主軸轉(zhuǎn)速來調(diào)整移動速度,所以中心必須檢測到主軸同步真實轉(zhuǎn)速,以發(fā)出正確指令控制X或Y軸正確移動。
如果系統(tǒng)檢測不到主軸的真實轉(zhuǎn)速,在實際車削時會發(fā)出不同的指令給X或Y,那么這時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具移動的距離就不是一個導程,第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下,我們只有維修機床,更換主軸同步皮帶。
(2)編制輸入的程序不正確
車削螺紋時為了防止亂扣,必須保證后一刀車削軌跡要與前一刀車削軌跡重合,在普車上我們用倒順車法來預防亂扣。
在數(shù)控車床上,我們用程序來預防亂扣,就是在編制加工程序時,我們用程序控制螺紋刀在車削前一刀后,退刀,使后一刀起點位置與前一刀起點位置重合(相當于在普車上車削螺紋時,螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內(nèi)),這樣車出的螺紋就不會亂扣。
有時,由于程序輸入的導程不正確(后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰恢拢囅鲿r也會出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。
(3)X軸或Y軸絲桿磨損嚴重:維修機床,更換X軸或Z軸絲桿。
螺距不正確
1、主要原因
主軸編碼器傳送回機床系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準確;X軸或Y軸絲桿和主軸的竄動過大;編制和輸入的程序不正確。
2、解決方法
(1)主軸編碼器傳送數(shù)據(jù)不準確:維修機床,更換主軸編碼器或同步傳送皮帶;
(2)X軸或Y軸絲桿和主軸竄動過大:調(diào)整主軸軸向竄動,X軸或Y軸絲桿間隙可以用系統(tǒng)間隙自動補償功能補償;
(3)檢視程序,務必使程序中的指令導程與圖紙要求一致。
牙型不正確
1、主要原因
車刀刀尖刃磨不正確;車刀安裝不正確;車刀磨損。
2、解決方法
(1)車刀刀尖刃磨不正確:正確刃磨和測量車刀刀尖角度,對于牙型角精度要求較高的螺紋車削,可以用標準的機械夾固式螺紋刀車削,或者把螺紋刀用磨床刃磨。
(2)車刀安裝不正確:裝刀時用樣板對刀,或者通過用百分表找正螺紋刀桿來裝正螺紋刀。
(3)車刀磨損:根據(jù)車削加工的實際情況,合理選用切削用量,及時修磨車刀。
螺紋表面粗糙度大故障分析
1、主要原因
(1)刀尖產(chǎn)生積屑瘤;
(2)刀柄剛性不夠,切削時產(chǎn)生震動;
(3)車刀徑向前角太大;
(4)高速切削螺紋時,切削厚度太小或切屑向傾斜方向排出,拉毛已加工牙側(cè)表面;
(5)工件剛性差,而切削用量過大;
(6)車刀表面粗糙度差。
2、解決方法
(1)用高速鋼車刀切削時應降低切削速度,并正確選擇切削液;
(2)增加刀柄截面,并減小刀柄伸出長度;
(3)減小車刀徑向前角;
(4)高速鋼切削螺紋時,最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm,并使切屑沿垂直軸線方向排出;
(5)選擇合理的切削用量;
(6)刀具切削刃口的表面粗糙度應比零件加工表面粗糙度值小2 ~3檔次。
螺紋加工常見問題及解決方法
總之,車削螺紋時產(chǎn)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。