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數控車床加工（gōng）螺（luó）紋時常見故障及解（jiě）決方法

2016-12-26 來源：臨沂技（jì）師學院作者：呂德興（xìng）

摘要:螺紋是在圓（yuán）柱或圓錐表麵上，沿（yán）著螺旋線所形成的具（jù）有相同剖麵和規定牙型的連（lián）續凸起和溝槽。在各種機械產品中，帶有螺紋的零件應用廣（guǎng）泛。它主要用作連接零件、緊固零件、傳動零件和測量用的零件等等。在（zài）數控車床上加（jiā）工螺紋是比較常用的加工方法之一。數控車床上加工螺紋以加工精度高、產品（pǐn）統一性好、加工範圍廣等優勢在機械加（jiā）工中占有越來越重要的地位。本文從實際應用（yòng）出發,闡述了（le）在數控（kòng）車床上加工螺紋時，由於設備、刀具或者操作人員的原因，在切削過程中容易發生的故障（zhàng），以及解決辦法。

關鍵詞:數控車床螺紋加工故障（zhàng）診斷（duàn）故障維修

隨著科學技術的發（fā）展，數控車床越來越普及，在數控車床上車削螺紋在（zài）機械加工中被越來越多的使用。數控車床以加工（gōng）精度高、產（chǎn）品同一性（xìng）好、加工範圍廣、調試（shì）方便(特別是它能精密加（jiā）工在（zài）普車上比（bǐ）較難（nán）加工的一些特殊表麵零件)等優勢在機械加工中占有越來越重（chóng）要的地位（wèi）。在（zài）數控車床（chuáng）上車削螺紋時常見故障及解決方法主要（yào）有（yǒu）：

1. 紮刀

1.1 主要原因（yīn）

（1）車刀的前角太大，機床X軸絲杆間隙較大；（2）車刀安裝得過高或過低；（3）工件裝夾（jiá）不牢；（4）車刀磨損（sǔn）過大；（5）切削用量太大。

1.2 解決方（fāng）法

（1）減小車刀前角，維修機床調整X 軸的絲杆間隙，利用數控車床的絲杆間隙自動（dòng）補償（cháng）功能補償機（jī）床（chuáng）X 軸絲杆間隙；

（2）車刀安裝得過高或過（guò）低：過高，則（zé）吃刀到一定深度時，車刀的後刀麵頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成紮刀現象；過低，則切（qiē）屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件（jiàn）中心，加上橫進（jìn）絲杠與螺母間隙過大（dà），致（zhì）使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現紮刀（dāo）。此時，應（yīng）及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用（yòng）尾座頂尖對刀)。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件（jiàn）的中心（xīn）高出1%D左右(D表示被加工（gōng）工件直（zhí）徑)。

（3）工件裝夾不牢：工件本（běn）身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生（shēng）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（xíng）成（chéng）切削深（shēn）度突增，出現紮（zhā）刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座（zuò）頂尖等，以增加工件剛性。

（4）車（chē）刀磨損過大：引起切削（xuē）力增大，頂彎工件，出現紮刀。此時應對車刀（dāo）加以修磨。

（5）切削用量(主要是背吃刀量和切削速（sù）度)太大：根據工件5 導程大小和工件剛性選擇合理的切（qiē）削用量。

2. 亂扣（kòu）

2.1 故障現象

當絲（sī）杠（gàng）轉一轉時，工件（jiàn）未轉過整數轉而造成的。

2.2 主要原因

機床主軸編碼器同步傳動（dòng）皮帶磨損，檢測不到主軸的同步真實轉速；編製輸入（rù）主機的（de）程序（xù）不正確；X軸或Y軸（zhóu）絲杆磨損。

2.3 解決方法

（1）主軸（zhóu）編碼器同步皮帶磨損：由於數控車床車削螺紋時，主軸與車刀的運動關係是由機床主機信息處理中心發出的指令來控製的，車削螺紋時，主（zhǔ）軸轉速恒定不變，X 或Y 軸可以根據工件導程大（dà）小（xiǎo）和主軸轉速來調整移動速度，所以（yǐ）中心必須（xū）檢測（cè）到主軸同步真（zhēn）實轉速，以發出（chū）正確指令控製X 或Y 軸正確移動。如果係統檢測不到主軸的真實轉速，在實際車削時會發出不同（tóng）的指令給X或（huò）Y，那麽這時主軸轉一轉，刀具移動的距離就不是一（yī）個（gè）導程，第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我（wǒ）們隻（zhī）有維修機床，更換主（zhǔ）軸同步皮帶。

2）編製輸入的程序不正（zhèng）確：車削螺紋時為了防止亂扣，必須保證後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。在數控車床上，我們用程序來預防亂扣，就是在編製加（jiā）工程序時，我們（men）用程序控製螺紋刀在車削前一刀後，退刀，使後一刀起點位置（zhì）與前一刀起點位置重合(相當於在普車（chē）上車削螺紋時，螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內)，這（zhè）樣車出的螺紋就不會亂扣。有時，由於程序輸入的導程不正確(後一段程序導程與前一段程序導程不一致)，車削時也會出現亂（luàn）扣現象。

（3）X 軸或Y 軸絲杆磨損嚴重：維修機（jī）床，更換X 軸或Z軸絲杆。

3 螺距不正確（què）

3.1 主（zhǔ）要原（yuán）因

主軸編碼器傳送回機床係統的數據不（bú）準確；X 軸或Y 軸絲杆和主軸的竄（cuàn）動過大；編製和輸入的程序不正確。

3.2 解決方法（fǎ）

（1）主軸編碼器傳送數據不準確：維修機（jī）床，更換主軸編碼器或同（tóng）步傳（chuán）送皮帶；

（2）X 軸或Y 軸絲杆和主軸竄動過大：調（diào）整主軸軸向竄動，X 軸或Y 軸絲杆間隙可以用係統間隙自動補償功能補（bǔ）償;

（3）檢視程序，務必（bì）使（shǐ）程序中的指令導程與圖紙要求一致。

4 牙型不正確

4.1 主要原因

車刀刀尖（jiān）刃磨不正確；車刀安裝不正（zhèng）確；車刀磨（mó）損。

4.2 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（dù），對（duì）於牙型角精度（dù）要求較高的螺紋車削，可以用標準的機（jī）械夾固式螺紋刀車削，或者把螺紋刀用磨床（chuáng）刃（rèn）磨。

（2）車刀（dāo）安裝不正確：裝（zhuāng）刀時用樣（yàng）板對刀，或者通過用百分表找正螺紋刀杆來裝正螺紋刀。

（3）車刀磨損：根據車削加工的實際情況（kuàng），合理選用切削（xuē）用量，及時修磨車刀。

5 螺紋表麵粗糙度大故障分析

5.1 主要原因

刀尖產生積屑瘤；刀柄剛性不夠，切削時產生震動；車（chē）刀徑向前角（jiǎo）太大；高速切削螺紋時，切削厚（hòu）度太小或切屑向（xiàng）傾斜方向排出，拉毛已（yǐ）加工牙側表麵；工件剛性差，而切削用量過大；車刀表麵粗糙度差。

5.2 解決方法

（1）用高速鋼車刀切削時應降低（dī）切削速度，並正確選（xuǎn）擇切削液；

（2）增加刀柄截麵（miàn），並減小刀柄伸出（chū）長度；

（3）減小車刀徑向前角；

（4）高速鋼切削螺紋時，最（zuì）後一刀的（de）切屑厚度一般要大於0.1mm，並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（kǒu）的表麵粗糙度應比零件加工表麵粗（cū）糙度（dù）值小2 ～ 3 檔次。

總之，車削螺紋時產生的故障形式多（duō）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（tǐ）分析，通過各種檢（jiǎn）測和診斷手段（duàn），找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。

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