高賀+朱玉東
摘 要: 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(cè)和診斷手段,找出具體的影響因素,采取有效的解決方法。文章分析了車削螺紋時(shí)常見的故障,如牙型角不正確、表面粗糙度大、亂扣、扎刀、中徑不正確等,針對(duì)故障產(chǎn)生的原因提出了相應(yīng)的解決方法。
關(guān)鍵詞:車床 螺紋 螺母 方法
中圖分類號(hào):TG51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2016)12-0281-01
螺紋是在圓柱或圓錐表面上,沿著螺旋線所形成的具有規(guī)定牙型的連續(xù)凸起。凸起是指螺紋兩側(cè)面的實(shí)體部分。又稱牙。在機(jī)械加工中,螺紋是在一根圓柱形的軸上(或內(nèi)孔表面)用刀具或砂輪切成的,此時(shí)工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具沿著工件軸向移動(dòng)一定的距離,刀具在工件上切出的痕跡就是螺紋。在外圓表面形成的螺紋稱外螺紋。在內(nèi)孔表面形成的螺紋稱內(nèi)螺紋。螺紋的基礎(chǔ)是圓軸表面的螺旋線。通常若螺紋的斷面為三角形,則叫三角螺紋;斷面為梯形叫做梯形螺紋;斷面為鋸齒形叫鋸齒形螺紋;斷面為方形叫做方牙螺紋;斷面為圓弧叫做圓弧形螺紋等等。螺紋加工是機(jī)械加工中重要的加工方式,通過選用不同形狀的刀具,可以加工三角螺紋、梯形螺紋、方牙螺紋等多種螺紋。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(dòng)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)解決。
一、牙型角不正確
1.啃刀
啃刀是在車削螺紋時(shí)常見的故障之一,而產(chǎn)生這些故障的原因通常有三種:裝刀偏差、工件夾不牢或車刀磨損過大。在車削加工的過程中,車刀安裝應(yīng)嚴(yán)格按照要求操作,否則對(duì)螺紋精度會(huì)有影響。如果裝刀有偏差,加工后的螺紋牙形角會(huì)產(chǎn)生偏差。因此,安裝車刀時(shí)應(yīng)用樣板校正對(duì)刀??械冬F(xiàn)象一般在新車床上不容易發(fā)生,但一定使用年限的車床上容易發(fā)生。
2.刀尖角不正確 刃磨車刀時(shí)如果刀尖角不正確,會(huì)導(dǎo)致加工出的螺紋角度不正確。所以在刃磨車刀時(shí)必須用角度尺或樣板來檢測(cè),只有得到正確的牙型角才可以。
二、螺紋表面粗糙度大
1.產(chǎn)生原因
(1)車刀刃口磨得不光潔,冷卻液不適當(dāng)。
(2)刀柄剛性不夠,切削用量和工件材料不合適。
(3)車刀縱向前角太大,中滑板絲桿螺母間隙大產(chǎn)生扎刀。
(4)車面粗糙。
(5)工件剛性差。
2.預(yù)防方法
(1)如果是積屑瘤引起的,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整切削速度,避開積屑瘤產(chǎn)生的范圍。
(2)減小刀柄伸出長(zhǎng)度,以增加車刀的剛性,避免振動(dòng)。
(3)減小車刀徑向前角,調(diào)整中滑板絲杠螺母,使其間隙盡可能小。
(4)調(diào)整車床大拖板壓板、中、小拖板燕尾導(dǎo)軌的鑲條,保證導(dǎo)軌間隙的準(zhǔn)確性,防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。
(5)選擇合理的切削用量。
三、亂牙
1.產(chǎn)生原因
工件的轉(zhuǎn)數(shù)不是絲杠轉(zhuǎn)數(shù)的整數(shù)倍。
2.預(yù)防方法
(1)當(dāng)?shù)谝淮涡谐探Y(jié)束后,不提起開合螺母,將車刀退出后,開倒車使車刀沿縱向退回,再進(jìn)行第二次行程車削,如此反復(fù)至將螺紋車好。
(2) 當(dāng)進(jìn)刀縱向行程完成后,提起開合螺母脫離傳動(dòng)鏈退回,刀尖位置產(chǎn)生位移,應(yīng)重新對(duì)刀。
四、扎刀產(chǎn)生原因及預(yù)防措施
1.刀桿強(qiáng)度低或伸出過長(zhǎng),剛性不足時(shí)造成扎刀。為此,在車削外螺紋時(shí)最好采用彈簧刀桿以減小振動(dòng);車削內(nèi)螺紋時(shí),應(yīng)選用較好的刀桿材料或棱形截面刀桿,來增強(qiáng)剛性。
2.螺紋車刀刀尖一般應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件中心;若低于中心較多時(shí),容易發(fā)生扎刀。為了補(bǔ)償誤差,用硬質(zhì)合金車刀高速車削螺紋時(shí),允許刀尖略高于中心;用高速鋼車刀低速車削螺紋時(shí),允許刀尖略低于中心。
3.刀具接觸面積大或進(jìn)給量不勻時(shí),也容易產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)生扎刀現(xiàn)象。特別是在刀尖磨損嚴(yán)重時(shí),進(jìn)給量過大會(huì)發(fā)生扎刀,把加工表面“啃”去一塊。車削塑性材料螺紋時(shí),過大的背吃刀量和直進(jìn)法的較大進(jìn)給量,也會(huì)產(chǎn)生扎刀。
4.機(jī)床各部分間隙過大,容易產(chǎn)生扎刀;但是間隙過小,操作不靈活,容易發(fā)生事故。所以要調(diào)整恰當(dāng),特別是主軸軸承和拖板斜鐵部分的間隙,不能過大。
5.車刀正前角不宜過大,否則徑向切削力會(huì)把車刀拉向切削表面而造成扎刀。特別是在車削梯形螺紋時(shí),可采用負(fù)前角車刀將刀裝高的方法,來改變切削力的方向,防止扎刀。
6.工件剛性不足也會(huì)產(chǎn)生扎刀,所以在車削剛性差的外螺紋工件時(shí),可采用左右進(jìn)刀法進(jìn)給,以減少接觸面積,改善切削力狀況。
五、中徑不正確
中徑不正確的原因是車刀切削深度不正確,以頂徑為基準(zhǔn)控制切削深度,忽略了頂徑誤差的影響。預(yù)防方法是:經(jīng)常測(cè)量中徑尺寸,應(yīng)考慮頂徑的影響,調(diào)整切削深度。
結(jié)束語
加工螺紋的方法有很多種,而在一般的機(jī)械加工中通常采用車螺紋的方法。在臥式車床上加工螺紋時(shí),必須保證工件與刀具之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系,即主軸每轉(zhuǎn)一圈,刀具均勻地移動(dòng)一個(gè)螺距(或?qū)С蹋T趯?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(dòng)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)解決。
參考文獻(xiàn)
[1]彭德萌 車工工藝與技能訓(xùn)練.-北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2001
[2]酒井智次《螺紋緊固件聯(lián)接工程》. 機(jī)械工業(yè)出版社.2016