螺紋是在圓柱或圓錐表面上,沿著螺旋線所形成的具有相同剖面和規(guī)定牙型的連續(xù)凸起和溝槽。在各種機械產(chǎn)品中,帶有螺紋的零件應用廣泛。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。在數(shù)控車床上加工螺紋是比較常用的加工方法之一,數(shù)控車床上加工螺紋以加工精度高、產(chǎn)品統(tǒng)一性好、加工范圍廣等優(yōu)勢在機械加工中占有越來越重要的地位。下面簡單介紹下在數(shù)控車床上加工螺紋時,由于設(shè)備、刀具或者操作人員的原因,在切削過程中容易發(fā)生的故障以及解決辦法:
一、扎刀產(chǎn)生的原因和解決方法:
(1)主要原因:車刀的前角太大,機床X軸絲桿間隙較大;車刀安裝得過高或過低;工件裝夾不牢;車刀磨損過大;切削用量太大;切削油性能不達標。
(2)解決方法:
1、車刀的前角太大,間隙較大: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。
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,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。
6、使用專用的切削油產(chǎn)品替代非專用油品。
二、產(chǎn)生亂扣問題的原因和解決方法:
(1)主要原因: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;編制輸入主機的程序不正確;絲桿磨損嚴重。
(2)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(guān)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,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。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,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,使后一刀起點位置與前一刀起點位置重合,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,車削時也會出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。
3、絲桿磨損嚴重:維修機床,更換絲桿并且檢查切削油是否存在變質(zhì)問題,如發(fā)生分層、析出、沉淀、雜質(zhì)等情況應立即更換。
三、螺距不正確產(chǎn)生的原因和解決方法:
(1)產(chǎn)生原因:主軸編碼器傳送回機床系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準確;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、絲桿和主軸竄動過大:調(diào)整主軸軸向竄動,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。
四、牙型不正確產(chǎn)生的原因和解決方法:
(1)產(chǎn)生原因: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,換用極壓抗磨性能更高的切削油產(chǎn)品。
五、螺紋表面粗糙的主要原因和解決方法:
(1)產(chǎn)生原因:刀尖產(chǎn)生積屑瘤;刀柄剛性不夠,切削時產(chǎn)生震動;車刀徑向前角太大;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;工件剛性差,而切削用量過大;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,并且換用粘度適合的切削油;
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,最后一刀應使切屑沿垂直軸線方向排出;
5、選擇合理的切削用量;
6、刀具削刃口的表面粗糙度應比零件加工表面粗糙度值小。
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控車床越來越普及,在數(shù)控車床上車削螺紋在機械加工中被越來越多的使用。按照規(guī)范化的流程對車床進行日常維護和保養(yǎng)可以有效的延長設(shè)備的使用壽命。