螺纹车削常见问题（通用10篇）
螺纹车削常见问题 篇1
车削螺纹时常见故障及解决方法 姓名: 于建华
单位
:江苏煤炭地质机械研制中心
完成时间:2012年3月26号 车削螺纹时常见故障及解决方法
摘要: 螺纹是在圆柱工件表面上，沿着螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在机械制造业中，带螺纹的零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。
关键字:螺纹车削加工故障解决方法
一、车削螺纹概述
螺纹是在圆柱工件表面上，沿着螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽。在机械制造业中，带螺纹的零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。在卧式车床(如CA6140)上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹，无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一转)，刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保证的：主轴带着工件一起转动，主轴的运动经挂轮传到进给箱；由进给箱经变速后(主要是为了获得各种螺距)再传给丝杠；由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动，这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的，从而保证了工件和刀具之间严格的运动关系。
二、车削螺纹的常见故障及解决方法
在实际车削螺纹时，由于各种原因，造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。车削螺纹时常见故障及解决方法如下：
1、啃刀
故障分析：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。解决方法：
①车刀安装得过高或过低：过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1％D左右(D表示被加工工件直径)。
②工件装夹不牢：工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。
③车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对车刀加以修磨。
2、乱扣
故障分析：原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。解决方法：
①当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时：如果在退刀时，采用打开开合螺母，将床鞍摇至起始位置，那么，再次闭合开合螺母时，就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内，以致出现乱扣。解决方法是采用正反车法来退刀，即在第一次行程结束时，不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将主轴反转，使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程，这样往复过程中，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中，就不会出现乱扣。
②对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比值成整倍数的螺纹：工件和丝杠都在旋转，提起开合螺母后，至少要等丝杠转过一转，才能重新合上开合螺母，这样当丝杠转过一转时，工件转了整数倍，车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内，就不会出现乱扣，这样就可以采用打开开合螺母，手动退刀。这样退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时丝杠也较安全。
3、螺距不正确
故障分析：螺纹全长或局部上不正确，螺纹全长上螺距不均匀或螺纹上出现竹节纹 解决方法：
①螺纹全长上不正确：原因是挂轮搭配不当或进给箱手柄位置不对，可重新检查进给箱手柄位置或验算挂轮。
②局部不正确：原因是由于车床丝杠本身的螺距局部误差(一般由磨损引起)，可更换丝杠或局部修复。
③螺纹全长上螺距不均匀：原因是：丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良、溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定、挂轮间隙过大等。通过检测：如果是丝杠轴向窜动造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙。如果是主轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除后推力球轴承的轴向间隙。如果是溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开合螺母间隙。如果是燕尾导轨磨损，可配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合要求。如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。④出现竹节纹：原因是从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误差引起的，如挂轮箱内的齿轮，进给箱内齿轮由于本身，制造误差、或局部磨损、或齿轮在轴上安装偏心等造成旋转中心低，从而引起丝杠旋转周期性不均匀，带动刀具移动的周期性不均匀，导致竹节纹的出现，可以修换有误差或磨损的齿轮。
4、中径不正确
故障分析：原因是吃刀太大，刻度盘不准，而又未及时测量所造成。
解决方法：精车时要详细检查刻度盘是否松动，精车余量要适当，车刀刃口要锋利，要及时测量。
5、螺纹表面粗糙
故障分析：原因是车刀刃口磨得不光洁，切削液不适当，切削速度和工件材料不适合以及切削过程产生振动等造成的。
解决方法是：正确修整砂轮或用油石精研刀具；选择适当切削速度和切削液；调整车床床鞍压板及中、小滑板燕尾导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。
三、总结
车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。
四、参考文献
[1]郑金洲.车工的研究指导[M].北京：教育科学出版社，2002 [2]陈乃林.车工的理论与实践[M].南京：南京师范大学出版社，1996.
螺纹车削常见问题 篇2
1 啃刀故障分析及解决方法
原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或车刀磨损过大。
(1)车刀安装得过高或过低?过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成啃刀现象;过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直径)。
(2)工件装夹不牢工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现啃刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。
(3)车刀磨损过大引起切削力增大，顶弯工件，出现啃刀。此时应对车刀加以修磨。
2 乱扣故障分析及解决方法
原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。
(1)当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时如果在退刀时，采用打开开合螺母，将床鞍摇至起始位置，那么，再次闭合开合螺母时，就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内，以致出现乱扣。?解决方法是采用正反车法来退刀，即在第一次行程结束时，不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将主轴反转，使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程，这样往复过程中，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中，就不会出现乱扣。
(2)对于车削车床丝杠螺距与工件妇距比值成整倍数的螺纹工件和丝杠都在旋转，提起开合螺母后，至少要等丝杠转过一转，才能重新合上开合螺母，这样当丝杠转过一转时，工件转了整数倍，车刀就能进入前一刀车出的螺旋槽内，就不会出现乱扣，这样就可以采用打开开合螺母，手动退刀。这样退刀快，有利于提高生产率和保持丝杠精度，同时丝杠也较安全。
3 螺距不正确故障分析及解决方法
(1)螺纹全长上不正确原因是挂轮搭配不当或进给箱手柄位置不对，可重新检查进给箱手柄位置或验算挂轮。
(2)局部不正确原因是由于车床丝杠本身的螺距局部误差(一般由磨损引起)，可更换丝杠或局部修复。
(3)螺纹全长上螺距不均匀原因是：a.丝杠的轴向窜动。b.主轴的轴向窜动。c.溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良。d.溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定。e.挂轮间隙过大等。
通过检测：a.如果是丝杠轴向窜动造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除?连接处推力球轴承轴向间隙。b.如果是主轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除后推力球轴承的轴向间隙。c.如果是溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开合螺母间隙。d.如果是燕尾导轨磨损，可配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合要求。e.如果是挂轮间隙过大，可采用重新调整挂轮间隙。
(4)出现竹节纹原因是从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误差引起的，如挂轮箱内的齿轮，进给箱内齿轮由于本身，制造误差、或局部磨损、或齿轮在轴上安装偏心等造成旋转中心低，从而引起丝杠旋转周期性不均匀，带动刀具移动的周期性不均匀，导致竹节纹的出现，可以修换有误差或磨损的齿轮。
4 中径不正确故障分析及解决方法
原因是吃刀太大，刻度盘不准，而又未及时测量所造成。解决方法是精车时要详细检查刻度盘是否松动，精车余量要适当，车刀刃口要锋利，要及时测量。
5 螺纹表面粗糙故障分析及解决方法
原因是车刀刃口磨得不光洁，切削液不适当，切削速度和工件材料不适合以及切削过程产生振动等造成功。解决方法是：正确修整砂轮或用油石精研刀具;选择适当切削速度和切削液;调整车床床鞍压板及中、小滑板燕尾导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。
螺纹车削常见问题 篇3
【关键词】车削螺纹；常见问题；处理办法
在机械加工中，螺纹主要起连接和调整的作用，因此，带螺纹的零件应用非常广泛，螺纹是在圆柱工件表面上，沿着螺旋线所形成的。目前常用车削的方法加工螺纹，在卧式车床上无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴带动工件每转一转，刀具应均匀地移动一个导程的距离。也就是说，主轴带着工件一起转动，主轴的运动经挂轮传到进给箱；由进给箱经变速后再传给丝杠；由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动，这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的，从而保证了工件和刀具之间严格的运动关系。
在实践教学过程中，学生在实际车削螺纹时，由于各种原因，引起车削螺纹时产生故障，影响正常实践教学，这时应及时加以解决。本人结合实践教学中，学生车削螺纹常见的问题，谈谈故障的原因及处理办法：
一、加工的螺纹乱扣
原因分析：在加工螺纹时，刀具到退刀槽中间需退刀时，采用打开开合螺母，将床鞍摇至起始位置，那么，再次闭合开合螺母时，就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内，以致出现乱扣。
处理办法：采用正反车法来退刀，即在第一次行程结束时，不提起开合螺母，把刀沿径向退出后，将主轴反转，使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程，这样往复过程中，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中，就不会出现乱扣。
二、中径不正确
原因分析：
1.是吃刀太大，刻度盘不准或间隙过大，而又未及时测量；
2.加工螺纹前的圆柱面车削时同轴度误差太大，导致车削螺纹时吃刀不均匀，螺纹环规旋到中间旋不进去。
处理办法：
1.精车时要检查刻度盘是否松动，如松动，应及时调整。
2.精车余量要适当，要分多次切削，精车每次吃刀深度不能大于0.1mm。
3.螺纹车刀刃口要锋利，要及时测量并修磨。
三、螺纹表面不光滑
原因分析：
1.车刀刃口磨得不光洁；
2.使用切削液不适当；
3.切削速度和工件材料不适合；
4.切削过程产生振动等造成。
处理办法：
1.加工前要检查刀具，并正确修整砂轮或用油石精研刀具；
2.加工时，应选择适当切削速度和切削液；
3.螺纹从粗加工到精加工结束，主轴转速应始终保持一致；
4.要调整如大拖板、中拖板及小拖板的镶条，并保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。
总之，普通车床车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法来加工出合格的螺纹。
参考文献
[1]董代进主编.车工技术基本功[M].北京：人民邮电出版社，2011.
[2]徐洪主编.车工基本技能[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.
[3]孙连栋，王祥祯主编.数控车工实训[M].北京：高等教育出版社，2011.
螺纹车削常见问题 篇4
1 乱扣问题
1.1 原因分析
导致车削螺纹加工出现乱扣问题的原因, 主要是由于车床丝杠的螺距值与工件的螺距值之间不是整倍数的关系, 导致在返回行程当中的开合螺母提起, 造成乱扣。同时, 螺母副轴向同大、小拖板丝杠之间的间隙过大, 也是导致乱扣问题出现的原因。
1.2 解决对策
针对乱扣问题的形成原因, 其解决对策主要有两种, 即:
(1) 当车床丝杠的螺距值同工件的螺距值之间的比例成整倍关系时, 要保证丝杠和工件同时旋转, 并在开合螺母提起后, 仍要保持丝杠旋转至少一周后, 方可将开合螺母重新关闭, 从而使工件旋转成整数倍, 进而使得车刀能够顺利的进入前一刀的螺旋槽中, 避免乱扣问题的出现。这种做法也能够在保证手动退刀的同时, 加快退刀的速度, 提高丝杠的精度和制造生产的效率。
(2) 当车床丝杠的螺距值同工件的螺距值之间的比例不成整倍关系时, 由于在准备退刀时, 将开合螺母打开, 摇动了床鞍至开始位置, 使得开合螺母再次关闭, 从而使得车刀的刀尖不能进入前一刀的螺旋槽中, 从而造成乱扣现象。因此, 在进行退刀时, 可以采用正反法, 也就是在结束第一次的行程时, 要暂缓开合螺母的提起, 并沿径向将车刀退出, 而后再反转主轴, 沿纵向将车刀退回, 之后照前次方法进行第二次的行程操作。通过这样的反复操作过程, 避免刀架、丝杠同主轴之间出现传动的分离, 确保车刀始终停留在原有的车出螺旋槽内, 进而避免乱扣问题的出现。
2 啃刀问题
2.1 原因分析
导致车削螺纹加工出现啃刀问题的原因, 主要是由于车刀的安装存在过低或过高现象;车刀的磨损太大;工件装的按照不牢固;拖板的间隙过大, 导致中途抬起了开合螺母等等。
2.2 解决对策
针对啃刀问题的形成原因, 其解决对策主要有三种, 即:
(1) 当车刀的安装过低时, 造成啃刀的主要原因是由于切屑排出不顺畅, 导致在操作过程中吃刀过深, 从而抬起了工件所造成的;当车刀的安装过高时, 车刀会在到达一定的吃刀深度后, 从后刀面将工件顶住, 造成摩擦力的增大所行成到的。因此, 必须在加工过程中及时的对车刀的高低进行调整, 确保使工件轴线同刀尖保持在同等高度上。一般情况下, 在半精车和粗车中, 车刀刀尖的位置要略高出工件中心约1%D左右。
(2) 当车刀的磨损较大时, 会增大切削的力度, 并将工件顶弯。因此, 必须要加强及时、快速的修磨车刀, 以降低车刀磨损程度。
(3) 当工件的安装不牢固时, 会造成挠度的过程, 从而导致工件同车刀中心高度的改变, 产生过大的切削深度, 导致啃刀问题的出现。因此, 必须要在工件的装夹过程中确保零件固定的牢靠性, 并采用跟刀架或尾座顶尖等措施提高工件的刚性, 以便于确保车削螺纹的质量。
3 牙形问题
3.1 原因分析
导致车削螺纹加工出现牙形不正确问题的原因, 主要是由于车刀装夹以及车刀刃磨的不正确、不准确, 或者是车刀过度磨损引起的。
3.2 解决对策
对这一问题的解决, 首先要确保刃磨的正确性, 并对车刀的角度进行测量。在装刀过程中, 要采用样板对车刀进行安装, 并对切削用量进行科学、合理的选择。此外, 还要及时的进行车刀的修磨。
4 螺距问题
4.1 原因分析
导致车削螺纹加工出现螺距不正确问题的原因, 主要是由于螺纹的局部或全长不均匀、不准确;螺纹出现明显的竹节纹等。
4.2 解决对策
针对螺距问题的形成原因, 其解决对策主要有四种, 即:
(1) 螺纹的螺距不均匀, 主要是由主轴轴向的窜动、丝杠轴向的窜动、挂轮间隙太大、溜板箱的燕尾导轨磨损、丝杠同溜板箱开合螺母的轴向不同等造成的。因此, 工作人员可以通过详细的检测, 根据产生原因对相应位置的连接螺母加以调整, 减少接连部位轴承间的轴向间隙;或及时的对镶条以及燕尾导轨进行调配, 并对挂轮的间隙进行重新的调整, 从而确保螺距的均匀。
(2) 螺纹局部螺距的不正确通常是因为车床丝杠的局部螺距误差导致的, 因此, 工作人员可以及时的修复局部, 或进行丝杠的更换。
(3) 螺纹全长螺距的不正确通常是因为进给箱的手柄位置不正确或者挂轮的搭配不当导致的, 因此, 工作人员可以对挂轮进行重新的验算, 或进给箱的手柄位置进行重新检查。
(4) 螺纹产生明显竹节纹通常因为是丝杠同主轴之间的齿轮传动存在周期性的误差。因此, 工作人员在进行这一问题的检修时, 可以根据问题的严重程度, 对存在磨损或误差的齿轮进行修复或更换。
5 结语
综上所述, 在普通车床车削螺纹的加工过程中, 主要存在诸如乱扣、啃刀、牙形不正、螺距不准等问题。因此, 在工作过程中, 加工人员必须要及时的查清和明确故障的类型、产生原因, 并据此采取相应的有效措施加以解决和处理, 从而不断提高普通车床车削螺纹的质量和水平。
摘要：本文就目前普遍车床车削螺纹加工中存在的诸多问题进行简单的分析和总结, 并探讨和研究相应的解决方法和对策, 从而不断提高车削螺纹加工工作的质量和水平。
关键词：普通车床,车削螺纹,问题,对策
参考文献
[1]王卫星, 齐雷.车削螺纹时常见故障及解决方法[J].科技资讯, 2012 (31)
[2]张贵财.车削螺纹常见的工艺问题及解决办法[J].包头职业技术学院学报, 2010 (02)
[3]李志英.浅谈车削螺纹时常见问题及解决方法[J].东方企业文化, 2013 (18)
左右车削法车梯形螺纹 篇5
关键词：左右车削法 梯形螺纹 螺旋升角 借刀
梯形螺纹是螺纹的一种，牙型角为30度，内外螺纹以锥面贴紧不易松动。我国标准规定30°梯形螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不注出。梯形螺纹的工件螺距和牙型都大，精度高，牙型两侧面表面粗糙度值较小，致使梯形螺纹车削时，吃刀深，切削余量大。这就导致了梯形螺纹的车削加工难度较大，本人在多年的车工实习教学中，通过不断的摸索、总结、对于梯形螺纹的车削也有了一定的认知，在此谈谈左右车削法车削梯形螺纹时的几点心得体会。
一、梯形螺纹车刀的刃磨要求
1.高速钢右旋梯形螺纹车刀（以Tr42×6螺纹的车刀为例）。为保证牙型角正确，两侧切削刃之间的夹角略大于牙型角，刀头宽度仍可略小于牙槽底宽，略比粗车时宽一些 ，取1.5mm，以利于螺纹底面和两侧面的加工，并保证两侧面的表面表糙度达到要求，后角均可略取大些，αo前=5°、γ右>（3°-5°）-a°、γ左>（3°-5°）+a°，a为螺旋升角；如是左旋螺纹，则γ右与γ左刚好相反。
二、工件的装夹
为了提高效率，大余量地车削梯形螺纹，在满足工件技术要求前提下，一般粗、精车都用一夹一顶装夹。
三、车刀的装夹
车刀主切削刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0.2mm）同时应和工件轴线平行。刀头的角平分线要垂直与工件的轴线。用样板找正装夹，以免产生螺纹半角误差。
四、车床的选择和调整
挑选精度较高，磨损较少的机床，正确调整机床各处间隙，对床鞍、中小滑板的配合部分进行检查和调整、注意控制机床主轴的轴向窜动、径向圆跳动
五、梯形螺纹的车削方法及测量
学生练习时，先练习车P=2.5的三角螺纹，采用的是直进法车削。
最后练习车P=6的梯形螺纹，采用的是左右车削法，方便学生进行比较。现以车Tr42×6-7h螺纹来介绍我是如何指导学生用左右车削法车削梯形螺纹的。
1.将螺纹大径（略小0.15左右）和两端倒角（2X15°）车好，然后将梯形螺纹粗车刀对到工件外圆上，将中滑板调至零位，同时小滑板朝前进方向消除间隙后对零。此举目的是方便学生记住刻度，不易出错。
2.以直进法车螺纹。由于粗车刀刃磨得锋利又耐用，可加大切削深度。如Tr42×6的螺纹，螺纹牙型高度h3=0.5P+ac ，Ac为间隙量取0.5mm，牙高h3=0.5P+ac=0.5x6+0.5=3.5mm；直径方向为7mm，可第一刀进1.5mm，第二刀1mm，第三刀0.5mm，共计3mm（此时因刀具三刃受力，难以继续采用大切削深度的直进法车削，如继续切削则会产生卡刀现象，开始使用左右借刀法）。
3.用游标卡尺测量此时牙顶宽，将测量牙顶宽减去理论牙顶宽（W=2.196≈2.2），再减去所留两侧精车余量（0.2～0.4左右，精车余量以两侧面表面粗糙情况而定，表面光洁时取0.2mm，表面粗糙时取0.4mm），这就是借刀的余量，将这个余量除以2，就是每侧借刀的量。例如：我现测得牙顶宽为4.4mm，则我应向左边借刀的量是[（4.4-2.2）-0.3]/2=0.95mm。当我仍以进刀深度为3mm，向左借刀量为0.95mm车时，梯形螺纹刀只有左侧刃在切削，这个时候只有2条切削刃在受力，切削力不会太大。车完左边借刀的一刀，将小滑板先退后进（消除空行程）对应地在零线右边借刀0.95mm车一刀（也可分两至三刀将借刀量0.95车完），车完后，将小滑板再次对零。此时刀具就落在车宽了的槽中间。
4.再以直进法车螺纹，由于刀头宽度1.5 5.最后又以直进法车螺纹。第一刀进刀深度为0.5mm，第二刀0.3mm，第三刀0.2mm，第四刀0.1mm。经过2、3、4、5步的车削螺纹共车深7mm，然后如4步将左侧面借刀至整个侧面车起，同样再将右侧面减刀车起，至此粗车完成。 6.换上螺纹精车刀，将它在螺纹大径上对刀，并将中滑板刻度盘对零。由于精车刀刀头宽度仍小于牙槽底宽，故精车刀可落到槽底，目测使精车刀处于槽中间，看此时刻度盘值，然后以每次进刀0.1～0.2mm，将总进刀深度车至7～7.4mm（因应车深度为牙高3.5mm，大径小径偏差0～0.419mm，二者之和7+（0～0.419）=（7-7.4）mm），而粗车时已车切削深度7.0mm，，故实际只需进刀0.1～0.2mm。当牙底车起车平后，又向左侧赶刀，每次0.1～0.05mm，至将左侧面全部车起、车平，然后以低速进0.02mm或走空刀（中、小滑板均不進刀），将左侧车至光洁度达到要求，再将螺纹刀直接退至右边车右侧面，每车一刀就用游标卡尺量一量牙顶宽，当牙顶宽接近2.2mm时，再用三针测量其M值。当M值合格时，螺纹中径即合格。 三针测量法是测量外螺纹中经的一种比较精密的方法。适用于测量一些精度要求较高、螺纹升角小于4?的螺纹工件。测量时把三根直径相等的量针放在螺纹相对应的螺旋槽中，用千分尺量出两边量针顶点之间的距离M。 7.至此梯形螺纹加工完毕。在整个加工过程中，粗加工大约用 16～24刀，约需时间15分钟左右，精加工8～12刀左右。而且由于每次车削参加切削的刃不太长，所受的切削力不太大，故切削过程平稳，不会出现扎刀的现象，更不会打刀。从而保证车梯形螺纹的快速和稳定。 参考文献： [1]车工工艺学（'96新版） 中国社会劳动保障出版社，1997.5 [2]机械切削工技能 机械工业出版社， 2004.7 【关键词】数控车床;车削加工;问题分析 1.大型薄壁件车削自激振动的抑制 切削颤振，是金属切削过程中刀具与工件之间产生的一种十分强烈的自激振动.由切削过程中所产生的动态周期性力激发而引起，并能维持其振动不衰减.在切削加工中，切削颤振不仅破坏了被加工零件的表面质量，而且还加速了刀具的磨损，严重时甚至使切削无法进。.本文以数控车床车削直径较大，壁又很薄的抛物线铝合金反光镜为实验内容（反光镜的表面粗糙度要求Ra≤0.8，如示意图1），通过实验的方法，总结出抑制振动的几种方法，有效的解决了加工中的振动问题。 试验中，采用的机床是日本大隈OKUMA数控车床，φ40的里孔刀，镗孔最初切削参数是吃刀深度0.5mm，转速初始值1000r/min，进给量0.05mm/r。实验结果是表面粗糙度极差，切削的过程中噪声极大，工件响如洪钟，切削几乎无法进行，经分析认为是工件本身的刚度不足，切削过程中产生自激振动造成的，通常抑制自激振动的方法可考虑从以下几个方面入手，一是调整切削参数，二是提高工艺系统本身的抗振性，三是使用消振装置等，在所有方法中，以第一种和第三种方法最为简单容易实现，于是采用了这两种方法进行了实验，均取得了较好的效果。 1.1调整切削参数抑制自激振动产生 通过相关理论可知，自激振动的产生与工艺系统的固有频率关系密切，如果工件的转速与工件的固有频率接近或成整数倍，在切削的过程中就容易产生自激振动，如果在切削的过程中能尽量使工件的转速尽量远离这个频率，就可以有效的减少切削中的自激振动，在其它参数不变的条件下，通过实验得出以下实验数据如表： 通过以上数据可以看出，当工件转速为1200r/mim时，工件的表面质量最差，随着转速的提高和下降表面质量逐步有所改善，但由于受到机床转速限制，转速无法进一步提高，在工件2200r/mim的情况下没有满足加工要求，另外进一步提高转速还要考虑刀具的寿命问题。当工件转速降至60r/mim时，工件的表面粗糙度完全符合了工件的要求。通过以上实验可以看出，通过调整工件的转速就可以有效的解决切削过程的自激振动问题。但这种方法有时会受到机床极限转速的限制和刀具寿命的限制，虽然可以通过降低工件的办法解决这一问题，但这一般法也存在一定的弊端，那就是加工效率明显降低，这在单件小批量生产中可以采用，在大批量生产中，会严重影响经济效益，不是最佳解决办法。 1.2增加阻尼减振法 虽然通过降低工件转速可有效的解决振动问题，但生产效率大幅度降低了，难以满足生产的要求。通过观察分析，加工过程中的振源为工件本身，是工件的壁太薄造成的，如何从工件本身入手解决振动问题是解决问题的关键，通过不断的实验，找到了解决问题的有效而简单的办法，通过在工件的背面缠绕布带或胶带可有效的消耗振动的能量，进而减少自激振动的发生。 2.车削时的断屑问题 数控车削是自动化加工，如果刀具的断屑性能太差，将严重妨碍加工的正常进行。为解决这一问题，首先应尽量提高刀具本身的断屑性能，其次应合理选择刀具的切削用量，避免产生妨碍加工正常进行的条带形切屑。数控车削中，最理想的切屑是长度为50～150mm，直径不大的螺卷状切屑，或宝塔形切屑，它们能有规律地沿一定方向排除，便于收集和清除。如果断屑不理想，必要时可在程序中安排暂停，强迫断屑：还可以使用断屑台来加强断屑效果。使用上压式的机夹可转位刀片时，可用压板同时将断屑台和刀片一起压紧：车内孔时，则可采用刀具前刀面朝下的切削方式改善排屑。 3.切槽的走刀路线问题 数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速S(或切削速度υ)及进给速度F(或进给量f )。 切削用量的选择原则,合理选用切削用量对提高数控车床的加工质量至关重要。确定数控车床的切削用量时一定要根据机床说明书中规定的要求,以及刀具的耐用度去选择,也可结合实际经验采用类比法来确定。一般的选择原则是:粗车时,首先考虑在机床刚度允许的情况下选择尽可能大的背吃刀量ap;其次选择较大的进给量f;最后再根据刀具允许的寿命确定一个合适的切削速度υ。增大背吃刀量可减少走刀次数,提高加工效率,增大进给量有利于断屑。精车时,应着重考虑如何保证加工质量,并在此基础上尽量提高加工效率,因此宜选用较小的背吃刀量和进给量,尽可能地提高加工速度。主轴转速S(r/min )可根据切削速度υ(mm/min)由公式 S=υ1000/πD(D为工件或刀/具直径 mm)计算得出,也可以查表或根据实践经验确定。 4.经济型数控车床加工长轴常见问题及解决方案 4.1经济型数控车床精车径向尺寸分散的解决办法 在农机轴数控车削精加工的过程，发现同样的程序，同一台机床，加工出来的工件的尺寸很不稳定，误差很难控制在公差范围之内（0.02），通过对整个生产工艺分析和对前一道工序半成品的测量找到了问题的原因，是误差复映现象导致的结果，原因是上道工序加工采用的是普通机床车削的，公差要求比较宽（±0.2），而经济型数控车床的系统刚度较差，在数控车床上进行精加工的过程中，精加工余量的不同，刀具与工件之间的退让大小会发生很大的变化，工件余量大时退让的距离较大，余量小退让的距离就小。通过分析和实验有效的解决了这个问题，具体做法是把原来的一次走刀，变为两次走刀，第一次走刀的目的是使工件的余量均化，保证第二次走刀时余量接近（±0.04以内），从而保证精加工的精度。 4.2经济型数控车床加工长轴圆柱度超差的解决办法 在利用经济型数控车床加工长轴的过程中发现，加工出来的工件会出现一定的锥度，加工的余量越大，锥度越明显，往往会使工件的圆柱度超差，通过分析得知，产生这一现象的原因是机床主轴与机床尾座的刚度不同造成的，尾座的刚度比较弱，在加工的过程中，刀具距离尾座越近工件向后退让的距离越大，导致工件的尾端尺寸增大，造成工件的圆柱度误差。针对这種现象，可以通过减少多次走刀，减少精加工余量的办法解决；也可以通过安装中心架来提高工件的刚度解决，但这两种方法都会降低生产率。 为了不影响机床的生产率，笔者利用了数控机床本身的特点，提出了更加有效的解决办法，具体做法是：先试切几个轴，然后测出圆柱面的两端直径差，再把加工程序改成与试件锥度相反的加工锥面的程序就可解决问题。 4.3经济型数控车床加工长轴时靠近尾座 部分径向尺寸不稳定的解决方法在利用经济型数控车床加工长轴时，一般会采用一夹一顶或者双顶的方式进行装夹工件，在生产实践中发现，即使即使刀刃两侧圆角半径与工件槽底两侧的圆角半径一致，仍以中间先切一刀为好，因这一刀切下时，刀刃两侧的负荷是均等的，后面的两刀，一刀是左侧负荷重，一刀是右侧负荷重，刀具的磨损还是均匀的。机夹式的切槽刀不宜安排横走刀，只宜直切。 5.结语 数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。 用数控车床加工梯形螺纹比三角型螺纹更难,并有较大的技术难度。在数控车床上加工三角型螺纹时,一般是根据零件的图样要求,先对各型面进行车削,最后才车削螺纹。但在梯形螺纹车削时,因为梯形螺纹常用于传动,精度要求比较高,工件又比较长,所以在车削中,为了增加工件的刚性和强度,应尽量将螺纹车削的工序放在最前面,也就是放在对非螺纹的各个加工面处于粗加工状态时。此外,除螺纹车削需要的进刀或退刀处要加工到尺寸要求以外,其余各加工面的尺寸,应尽量大于图样的外径尺寸。梯形螺纹的大径一般要比公称直径约大0.5mm左右,因此一般在梯形螺纹半精车后再精车至图样要求。 1 梯形螺纹在数控车床上的加工方法 梯形螺纹的特点是螺距和牙型都较大,走刀快,螺纹吃刀较深,切削余量与切削抗力都较大,让刀现象比加工三角型螺纹要更为严重。目前,梯形螺纹在数控车床上的编程方法主要有G76固定循环指令法、调用子程序法及宏程序法等。而每种编程方法中,加工梯形螺纹的切削进给又分为直进法切削、斜进法切削、左右进给法切削及切槽刀粗切槽法。 1.1 直进法切削 车刀沿螺纹横向间歇进给至牙深处,如图1(a)所示。采用此方法车削时,车刀三面都参加切削,排屑困难,切削力和切削热增大,当进给量过大时,可能产生扎刀现象,该方法主要用于加工螺距不大于6mm的梯形螺纹。其螺纹刀具的刀尖宽度和梯形螺纹的槽底宽度相等,在数控车床上该种方法可用G92指令来实现。 1.2 斜进法切削 车刀沿螺纹牙型角方向斜向间歇地进给至牙深处,如图1(b)所示。采用此方法车削时,车刀始终只有一个侧刃参与车削,排屑顺利,刀尖的受热和受力有所改善,不易引起扎刀现象,在数控车床上该种方法可用G76指令来实现。 1.3 左右进给法切削 车刀沿螺纹牙型角方向交错间歇地进给至牙深处,如图1(c)所示。刀具沿螺纹的牙型线进行左、右切削,或左、中、右切削,切削深度很小。该方法避免了螺纹车刀的三面切削,切削抗力减小。但用该方法车削螺纹时,刀尖宽度应比螺纹槽底宽度窄一点。大导程的梯形螺纹,因为牙型宽度较大,宜使用左、中、右分层进行切削的加工方法。在数控车床上该种方法常采用宏程序编程来实现。 1.4 切槽刀粗切槽法 先用切槽刀将螺纹槽粗切出来,如图1(d)所示。然后再用车刀加工螺纹的两个侧面。在数控车床上较难实现这种方法的编程与加工。 2 梯形螺纹在数控车床上的编程方法 零件如图2所示,材料为45钢。梯形螺纹的尺寸计算如下:公称直径d=36mm,螺距p=6mm,牙顶间隙z=0.5mm,牙型高度h1=0.5p+z=3.5mm,中径d2=d-0.5p=33mm,底径d3=d-2h1=29mm,牙顶宽f=0.366p=2.196mm, 槽底宽w=0.366p-0.536z=1.928mm。 2.1 使用G76螺纹切削复合循环指令加工梯形螺纹 在梯形螺纹车削中,单一采用哪一个编程指令均不能实现螺纹的左、右分层切削。为满足工艺要求,达到左右切削的条件,先使用G76螺纹切削复合循环指令,采用斜进法进行粗加工,并留出精加工余量,再使用G92螺纹指令,采用直进法进行精加工,即采用斜进法粗车与直进法精车的混合编程方法。 程序如下(FANUC-0i系统) 当采用G76斜进法粗车后,在用G92精车前应检查螺纹车刀中心是否和加工螺纹沟槽中心重和(用G92空走一个循环检查),如中心不重和,则用M01有条件暂停,对螺纹车削起刀点进行修改。 2.2 调用子程序法加工梯形螺纹 使用G32等螺距螺纹加工指令来编制子程序,并采用相对编程,以实现螺纹的左、中、右切削。假设刀具刀尖宽度为1.328 mm,比槽底窄0.6mm,刀具在一个固定位置车削一刀螺纹,再分别向左、向右偏移0.6mm/2加工螺纹。因为公称直径-底径=7mm,第一次车削梯形螺纹的切深为0.4mm,后面每次切深0.1mm,车削66次,共加工余量(0.4+66*0.1)=7mm。 主程序(FANUC-0i系统) 2.3 用宏程序法加工梯形螺纹 用宏程序编程时,螺纹刀具的刀尖宽度应小于或等于槽底宽度。它是在同一切深层上,螺纹的整个槽宽的左右起点位置要随切深的变化而改变,以完成螺纹的加工。螺纹的切深要根据工件的刚性及刀具的强度来合理选择。 利用宏程序编程,能实现程序结构的模块化。可以将已编好的宏程序作为模块,来完成形状相同而尺寸不同的零件的加工,当零件的尺寸改变时,只需要将零件的几何参数的值进行相应的改变,即可车削不同螺距和公称直径的梯形螺纹。使程序具有较强的通用性、灵活性和智能性。 3 结束语 梯形螺纹的车削方法有多种,加工较为复杂。车削梯形螺纹时,只要综合考虑螺距的大小、刀具的强度及机床的刚性等情况,进行加工方法的合理选择,并根据工艺分析,使用恰当的数控编程指令,就可以在数控车床上车削出合格的梯形螺纹。 参考文献 [1]冯志刚.数控编程疑难解答[M].北京:机械工业出版社,2009. [2]杜启新,等.数控车床车削梯形螺纹的方法[J].包钢科技,2008,(2):37-39. 1 解决思路 由于数控系统控制螺距的大小和精度,免去了计算和更换挂轮的麻烦,螺距精度高;螺纹切削回程实现快速移动,切削效率大幅提高;专用数控螺纹切削刀具、较高切削速度的选用,又进一步提高了螺纹的形状和表面质量。对于普通螺纹、锥螺纹、端面螺纹加工比较容易实现,变螺距螺纹可以用G34指令来实现。 如果螺纹的导程变化无规则(即不是呈规律性递增或递减),则用G34指令加工不易实现,而用G32指令改变编程方法可以来实现导程规则变化和无规则变化的不等距螺纹。 在这里介绍一下使用G32指令编写不等距螺纹的加工程序。 2 不等距螺纹加工的编程实例 试加工图1所示零件,并完成程序的编写。 2.1 图形分析 件4如图2所示,在该零件上主要有锥面圆弧螺纹、槽及不等距梯形螺纹。其中在Φ78圆柱上有不等距梯形螺纹,螺纹牙型角度为30度,螺纹深度为3.5 mm,螺距分为6 mm、8 mm、10 mm。螺纹加工主要有内外圆柱螺纹、圆锥螺纹、管螺纹等,可直接用G32、G92、G76指令来完成,但在圆柱上车不等距梯形螺纹,如何来完成该螺纹的加工呢? 2.2 不等距螺纹的加工方法 件2和件4为同一棒料,装夹件2毛坯先将件4右端内孔、内螺纹、外槽、锥面圆弧螺纹、Φ78外圆、及不等距梯形螺纹退刀槽加工完成,然后加工不等距梯形螺纹及切断。 ①对螺纹刀,工件原点设在件4的右端面。 ②将导程为6 mm的30度梯形螺纹刀定位在X82、Z-43的位置,使刀具留空刀导入量,第一次切削深度为0.3 mm。 ③加工所用刀具为导程为6 mm的30度梯形螺纹可转位机夹刀,刀尖宽度1.928 mm。 ④使用G32指令进行螺纹插补,用X向作为变量,X向每次递减0.1 mm,当x值小于等于零时,将返回到N 10继续下一步加工。直到将3.5 mm切深全部完成,该不等距梯形螺纹加工完成。 具体加工程序如下: 加工出的工件如图3所示。 2.3 加工不等距梯形螺纹时的注意事项 (1)切削不等距梯形螺纹时主轴转速不宜过高; (2)螺纹升速段内螺距的增量或减量要恰当; (3)改变Z向偏移值即可控制槽宽,改变x向条件转换中的值即可控制槽深; (4)由于此方法是左右进刀,只是两切削刃切削,刀具切削面积较小,切削力减小,故不易折刀。 3 结语 在选用机床时要选用一些主轴力矩较大的机床,尤其是当螺纹的导程、直径较大,牙深较深时。在选用刀具时,也要注意尽量选用可转位机夹刀,因为加工途中一旦蹦刀,将很难使刀具进入原来的螺旋线,选用一些精度较高的刀具,可以简化对刀的操作。 不等距螺纹在数控车床加工中方法有多种。该文中介绍到的方法很实用,方便修调及补偿,易于控制尺寸。相信该不等距螺纹的加工方法在我们的生产实践中一定可以发挥重要作用。 摘要：随着对机械机构功能要求的不断提高,对不等距螺纹结构也提出了很高的要求,文中在生产及课堂教学中解决不等距螺纹的加工方面作了一些探索,着重介绍了不等距螺纹的数控加工基本思路、编程方法以及在数控加工中的具体调整。 关键词：数控加工,不等距螺纹,梯形螺纹 参考文献 关键词丝锥;攻螺纹;方法;技巧 中图分类号TH文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)111-0125-01 利用普通丝锥攻螺纹是加工螺纹的一种传统方法,也是攻丝最常用的一种加工方法,同时又是一种具有较强技巧性的加工方法,一名合格的钳工必须熟练掌握和应用其加工技巧,并能正确处理加工中遇到的各种问题。 1丝锥 要掌握好普通丝锥攻螺纹的技巧,我们首先应对丝锥有清晰的了解。 丝锥一般选用合金工具钢9SiGr制成,并经热处理制成,分手用丝锥和机用丝锥。两者结构相同,均由工作部分和柄部组成,如图1。柄部是攻螺纹时被夹持的部分,其端部通常有方榫,方便与铰杠相配合。工作部分由切削部分和校准部分组成,切削部分的前角γ0=8°～10°,后角α0=6°～8°,起切削作用。前端磨出切削锥角,便于切削时切入。校准部分有完整的牙型,用来修光和校准已切出的螺纹,并引导丝锥沿轴向前进,其后角α0=0°。 图1丝锥的构造 攻螺纹时,为了减小切削力和延长丝锥寿命,一般将整个切削工作量分配给几支丝锥来担当。通常M6～M24的丝锥每组有两支,称头锥、二锥;M6以下及M24以上的丝锥每组有三支,即头锥、二锥和三锥;细牙螺纹丝锥为两支一组。 手工攻螺纹时用来夹持丝锥的工具是铰杠。 2普通丝锥攻螺纹的方法 2.1螺纹底孔直径和深度的确定 1)螺纹底孔直径的确定。攻螺纹是,螺纹底孔直径应稍大于螺纹小径,否则攻螺纹时因挤压作用,使螺纹牙顶与丝锥牙底之间没有足够的容屑空间,造成丝锥卡死,严重时甚至折断丝锥。但是底孔直径也不宜过大,否则会使螺纹牙型高度不够,降低强度。 确定底孔直径的大小,要综合考虑工具材料塑性、螺纹直径大小及钻孔扩张量并按经验公式计算得出。 对于钢件或塑性较大的材料,底孔直径的计算公式为: D底=D-P 对于铸铁件或脆性较大材料,底孔直径的计算公式为: D底=D-(1.05～1.1)P 以上两式中:D底——螺纹底孔直径,mm; D——螺纹大径,mm; P——螺距,mm。 2)螺纹底孔深度的确定。攻不通孔螺纹时,端部通常不能切出完整的牙型,这是由于丝锥切削部分有锥角。为了能攻出不通孔端部的完整牙型,通常要求钻孔深度要大于螺纹的有效深度。计算螺纹底孔深度的公式是: H底=h有效+0.7D 式中:H底 ——底孔深度,mm; h有效——螺纹有效长度,mm; D ——螺纹大径,mm。 3普通丝锥攻螺纹的方法及技巧 3.1用普通丝锥手动攻螺纹的方法及技巧 在目前的实际生产中,许多螺纹由于形状和位置特殊,只能手动攻螺纹。小尺寸螺纹,其强度低、孔径小,机攻螺纹容易折断丝锥,因此通常也手动攻螺纹。但是手动攻螺纹对工人技术要求相对较高,同时质量不易保证,故必须掌握正确的操作方法。 1)攻螺纹前应先用划线工具划线并打好底孔,底孔孔口须倒角,倒角直径应略大于螺纹直径,这样可使丝锥开始切削时容易切入,同时可防止孔口别挤压出凸边。 2)工件夹持。用台虎钳将工件夹紧并装正,一般情况下,应将需要攻螺纹的一面水平放置,如工件形状不允许时可考虑将螺纹面置于垂直方向。工件夹正有利于攻丝时均衡用力和控制攻丝速度及保证攻丝质量。 3)起攻。起攻时,丝锥要放正。左右手要相互配合,用一手按住铰杠中部并沿丝锥轴线施压用力,另一手配合作顺序旋进。当丝锥攻入1～2圈后,要及时从前后、左右两个方向用角尺进行检查,保证丝锥和螺纹基面垂直。通常,丝锥攻入3～4圈后便可确定其方向,此时,不再施加轴向压力,只需两手握住铰杠两端均匀施力,将丝锥顺向旋进,在旋进过程中,要努力使丝锥中心线与孔中心线重合。丝锥切削部分全部进入工件时,要经常倒转1/4～1/2,使切屑及时排除,避免因切屑阻塞而造成丝锥卡住。 4)攻丝时,必须以头攻、二攻、三攻顺序进行,直至攻削至标准尺寸为止。对于较硬材料,则应轮换各丝锥交替攻牙,以减小切屑部分负荷,防止丝锥折断。 3.2普通丝锥攻螺纹中常出现的问题 问题一:螺纹表面质量差,粗糙度值太大。 原因分析:攻丝质量低产生的原因很多,影响较大的主要是包括工件材料硬度低,攻丝时排屑困难;丝锥刃磨的参数选择不合理,造成丝锥刃磨质量低,攻丝质量差;攻丝时切削速度太高,切屑液选择不合理;丝锥长时间使用,磨损严重。 解决办法:为了提高螺纹表面质量,我们在攻丝前应采取一定的防范措施。对于材料硬度较低的工件,攻丝前应对其进去热处理,通过热处理工艺适当提高其硬度;刃磨丝锥时,可适当加大丝锥前角,减小切削锥角,提高丝锥的刃磨质量,保证丝锥前刀面有较低的表面粗糙度值;攻丝时,根据工件材料特性,合理选择切削速度,使用润滑性好的切屑液;丝锥长时间使用后,磨损严重的应及时更换,使用新的丝锥进行攻丝。 问题二:螺纹中径过大或过小原因分析:引起螺纹中径太大或太小的第一个原因通常是丝锥的精度等级选择不合适,其次刃磨参数选择不合适也会造成螺纹中径不相符合,最后,切削线速度太高或太低,丝锥与工件同轴度差等都是造成螺纹中径过大或过小的常见因素。 解决办法:攻丝时前应根据图样要求,认真分析攻丝工艺,根据工艺选择合适的丝锥精度等级,合理选择丝锥刃磨参数及切削速度,攻螺纹时应校正丝锥和螺纹底孔的同轴度,切削时应及时清除刃磨丝锥时产生的毛刺。 问题三:丝锥磨损太快、崩齿甚至折断 原因分析:攻丝时切削速度太高,丝锥使用时间过长容易使丝锥磨损严重;丝锥淬火硬度太高,每齿切削厚度太大则容易引起丝锥崩齿;而排屑不好、丝锥与螺纹底孔不同轴、被加工材料质的不均、切削速度太高太快则是造成丝锥折断的主要原因。 解决办法:应用丝锥攻丝时,因合理选择切削速度,并对丝锥进行热处理,降低其硬度,对磨损严重的丝锥应及时更换,同时要保证丝锥和螺纹底孔的同轴度。 3.3如何从螺孔中取出折断丝锥 攻丝过程中,丝锥折断在螺孔中的事件常有发生,尤其是在加工尺寸较小的内螺纹时,攻丝用力不当,丝锥使用方法不正确,丝锥极易发生断裂,卡在螺纹孔中。如何顺利取出螺孔中的折断丝锥呢?目前较常用的方法有以下几种: 1)折断丝锥露出螺纹孔时,通常可用钳子拧出或用錾子剔出,外露部分较短时,则可在外露断锥上焊接一个六角螺母,然后用扳手将其旋出。 2)当丝锥折断部分在孔内时,可在带方榫的断丝锥上拧两个螺母,用钢丝(根数与丝锥槽数相同)插入断丝锥和螺母的空槽中,然后用铰杠按退出方向扳动方榫,把断丝锥取出。 3)当丝锥折断并紧紧地楔在金属内,一般很难使丝锥的切削刃与金属脱出,此时可用一个尖凿子,抵在丝锥的容屑槽内,用手锤按螺纹的正反方向反复轻轻敲打,直到丝锥松动。 4)退火钻孔处理法。先用乙炔火焰或喷灯使丝锥退火,然后用直径比螺纹底孔直径小的钻头对准螺纹孔中心打孔,钻好孔后再打入一个扁形或方形冲头,然后用扳手慢慢旋出丝锥。 5)腐蚀法。丝锥通常用合金工具钢制造而成,其抗硝酸腐蚀能力较弱,当攻削不锈钢材料时,由于不锈钢能抗硝酸腐蚀,所以可将带折断丝锥的工件放入硝酸溶液中进行腐蚀,待丝锥腐蚀到一定程度时可顺利取出断丝锥。 4结束语 利用普通丝锥攻螺纹是加工螺纹的一种传统方法,也是到目前为止,攻丝最常用的一种加工方法,同时又是一种具有较强技巧性的加工方法,一名合格的钳工必须熟练掌握和应用其加工技巧,并能正确处理加工中遇到的各种问题从而加工出高质量的螺纹。 参考文献 [1]钳工工艺学.(96新版)中国劳动社会保障出版社. 梯形螺纹是工程中应用广泛的结合形式,用于传递力与运动。由于梯形螺纹刀牙形角小,刀尖强度弱,加工中排屑困难,易形成积屑瘤,造成扎刀,因此加工较为困难[1]。同时在加工梯形螺纹中容易形成3刃切削,引发振动,从而损坏刀具[2],严重影响梯形螺纹加工精度与效率,使得梯形螺纹在传统加工中是一个难点,尤其使用普通车床加工时,对操作者提出了非常高的技术要求。随着数控机床的高速发展,数控系统的不断完善,采用数控车床加工梯形螺纹成为必然,因此合理设计安排加工工艺,编制通用性较强的程序代码,充分发挥数控车床的优势成为首要解决的问题。 宏程序是数控系统提供给用户的一种类似于高级语言的编程方式,由于其含有逻辑运算、算术运算和函数等混合功能,使得编程的方法更加灵活多样,有利于一些特型面(如椭圆、抛物线)或者轨迹控制繁琐但却有一定规律的零件的程序编制,可以减少乃至消除手工编程进行的繁琐的数值计算,而且可以进行参数传递,使得编制的程序可以适应系列零件的加工。 1 梯形螺纹加工工艺分析 1.1 梯形螺纹切削方法分析 梯形螺纹的车削主要有高速和低速两种,对于精度要求较高的梯形螺纹以及单件生产时,低速应用比较广泛。传统的加工方式主要有直进法、斜进法、左右车削法、切槽法等[3]。 直进法:如图1(a)所示,刀具沿横向进刀,由于为三刃切削,切削力大,发热量高,刀具易磨损,排屑不畅,容易扎刀。 斜进法:如图1(b)所示,进刀方向沿牙形角方向,由于采用单刃切削,切削力减少,排屑顺畅,FANUC系统中的G76即为典型的斜进法加工。 左右车削法:如图1(c)所示,刀具沿着两侧牙型角交替进刀完成切削,也是斜进法的一种,编程中可以采用宏指令编程完成。左右切削法还可以衍生出中左右切削法。 切槽法:如图1(d)所示,先采用切槽刀粗切出螺纹槽,再使用梯形螺纹刀加工螺纹槽两侧面,由于对刀等因素的影响,此法在数控车加工中应用比较困难。 分层切削法:如图1(e)所示,分层切削法能很好的解决大导程切削的问题,分层切削法将切削方向分成若干层,每层沿进刀方向若干次进刀。此法中刀具单刃切削,保证切削面积均匀,工作平稳,不易产生振动和扎刀,排屑及加工表面品质高,现基于分层切削法的思想,实现梯形螺纹的参数化编程。 1.2 刀具的选择 螺纹车刀的材料主要有高速钢与硬质合金两种,车刀材料的合理选择,对车削效率影响甚大。高速钢刀刃磨方便,韧性好,刃口锋利,刀尖不易断裂,适合车削塑性材料,但不耐高温,高速易磨损。车削脆性材料(如铸铁、铸铜)最好采用硬质合金刀具。硬质合金刀具耐高温,高速切削磨损较小,效率高,但是刀刃易断裂,工件易翻边。文中的零件材料为45钢,故选择高速钢梯形螺纹刀。 1.3 工件安装方式的确定 图2为所要加工的工件图样,为了保证较好的同轴度要求,车床上采用了两顶尖加鸡心夹头的装夹方式来加工梯形螺纹。但对与直径较大,导程较大的梯形螺纹,为防止切削振动,通常采用四爪或软爪的一夹一顶的装夹方式,而使用硬质合金刀加工,由于高速离心力和切削力都比较大,一般都采用一夹一顶的方式加工。 1.4 梯形螺纹的测量[4] 梯形螺纹主要用来传递力与运动,精度要求高,因此采用三针测量法来检测梯形螺纹的精度。测量时,在螺纹凹槽内放入具有相同直径d0的三根量针,然后用千分尺测量尺寸M的大小,从而计算出螺纹中径d2。对与梯形螺纹而言有: M=d2+4.864d0-1.866,d0=0.518P, 式中:M——加入三针后千分尺读数; d2 ——螺纹中径; d0 ——测针直径; P ——螺距。 2 梯形螺纹参数化宏程序编制 FANUC-0i-mate TC系统支持A,B两类宏程序,B类宏程序类似于C语言格式,编写方便,通俗易懂,但是参数传递相对来说比较繁琐,程序通用性不强。A类宏程序使用G65Hm格式表达数学运算和逻辑关系,可读性差,现在几乎不用[5]。现采用G65非模态调用方式传递参数并结合B类宏程序编写梯形螺纹加工子程序,能够实现不同规格的系列零件的加工,具有很强的适应性。 2.1 梯形螺纹基本尺寸的确定 梯形螺纹的基本尺寸参数参照GB/T5796.1-1986标准,主要计算公式如表1所示。 对于Tr36X6-7e的梯形螺纹而言,牙顶间隙为0.5mm,大径为36mm,中径为33mm,小径为29mm,牙高为3.5mm,牙顶宽为2.196mm,牙底槽宽为1.928mm。 2.2 分层切削法的基本流程 分层切削法的的基本流程如图3所示,子程序主要根据此流程进行编制。并对其中的一些细节进行细化[6]。 2.3 关键传递参数的设置 对梯形螺纹而言,关键需要知道公称直径x,切削终点z值,螺距(导程)F,梯形螺纹刀刀宽A,每次进刀量U,每次z向平移量W,精加工余量R即可。G65调用格式为:G65P_x_z_A_U_W_R_F_; 程序中所有涉及的变量参数如表2所示。 2.4 梯形螺纹加工程序编制 主程序如下: 子程序如下: 2.5 关于参数化编程的说明 a) 采用高速钢刀具,低速精加工能很好的提高工件表面质量;如果使用硬质合金刀,需要改变子程序中精加工的转速值,将其提高到与刀具铭牌上相吻合的速度。 b) 对于不同尺寸的梯形螺纹只需要修改x,z,A,U,W,R,F参数即可实现参数可控的加工,程序中梯形螺纹刀采用左刀尖对刀。 c) 加工完成后使用三针测量法测量螺纹中径,并通过修改程序的方式进行调试。 3 结语 通过实践发现,采用分层切削法加工梯形螺纹能保证刀具切削受力均匀,排屑流畅,不易产生扎刀现象,刀具磨损较小,延长了刀具的使用寿命;通过精修两侧面能极大地降低侧面粗糙度,提高了梯形螺纹的加工质量和效率。本文采用分层切削法并运用参数化宏程序编制的方法,极大地提高了宏程序的通用性,只需改变参数即可适应不同系列梯形螺纹的加工,同时也可以为车削蜗杆等提供一定的参考价值。 摘要：梯形螺纹在工程中应用非常广泛,由于牙形角小、刀具强度弱,因此如何高效加工梯形螺纹成为机械加工工艺探讨的一大热点。基于FANUC0i-mate TC数控系统,从梯形螺纹加工方法分析、工艺设计和程序编制等方面对梯形螺纹的数控车削加工方法进行了探讨。 关键词：梯形螺纹,数控加工,加工工艺 参考文献 [1]唐书林,严瑞强.梯形螺纹的数控加工方法[J].现代制造工程,2008(6):70-71. [2]徐福林.米制梯形螺纹的加工技术[J].机械制造与自动化,2005,34(5):56-57. [3]腾凯,马秀丽.分层法车削梯形螺纹[J].机械制造与自动化,2007,36(1):33-35. [4]陈德隆,赵福令.机械精度设计与检测技术[M].北京:机械工业出版社,2001:210-211. [5]王晓莉,穆瑞.应用宏程序加工多线梯形螺纹[J].机械,2010.36(7):58-61.数控车削加工常见问题分析 篇6
数控车削加工梯形螺纹的方法 篇7
浅析不等距螺纹的数控车削 篇8
螺纹车削常见问题 篇9
螺纹车削常见问题 篇10