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螺紋車削是指螺紋加工過程,具體是指工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),車刀沿工件軸線移動一個導程,刀刃的運動軌跡就形成了工件的螺紋表面的螺紋加工過程。
螺紋的種類很多,按用途可分為連接螺紋和傳動螺紋;按牙形可分為三角螺紋、方形螺紋、鋸形螺紋、圓形螺紋;按螺旋方向可分為右旋螺紋和左旋螺紋;按螺旋線數(shù)分為單線螺紋和多線螺紋。按母體形狀可分為圓柱螺紋和圓錐螺紋。
螺紋的加工方法很多,其中用車削的方法加工螺紋是常用的加工方法。無論車削哪一種螺紋,車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系:主軸每轉(zhuǎn)一圈(即工件轉(zhuǎn)一圈),刀具應均勻地移動一個導程的距離。工件的轉(zhuǎn)動和車刀的移動都是通過主軸的帶動來實現(xiàn)的,從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關系。
1、徑向進刀法
如圖2-42a所示,車削螺紋時,車刀左右兩側(cè)刀刃都參加切削,由中滑板橫向進給,通過多次行程,直到把螺紋車好。徑向進刀法適用螺距P<3mm的三角螺紋車削,也適用于P≥3mm三角螺紋的精車。
2、軸向進刀法(左右進刀法)
螺紋車削方法
如圖2-42b所示,車削較大螺距的螺紋時,為減小車刀兩個刀刃同時切削所產(chǎn)生的扎刀現(xiàn)象,可使車刀只用一側(cè)刀刃進行切削。車削過程中,除了做橫向進給外,同時還利用小滑板把車刀向左或向右做微量進給,使車刀只有一側(cè)刀刃進行切削,通過多次行程,直至把螺紋車好。這種加工方法適用于P≥3mm螺紋的精車等。
3、斜向進刀法
如圖2-42c所示,車削螺紋時,除中滑板橫向進給外,只把小滑板向一個方向做微量進給。這種方法只適用于粗車。
4、改進型斜向進刀法
如圖2-42d所示,這種車削方法是兩側(cè)刀刃都有切削任務,其中一個刀刃承擔主要切削任務,這樣可以避免斜向進刀不切削一側(cè)刀刃磨損大和工件表面粗糙度大的問題。此方法適用于數(shù)控加工。
螺紋車削是機械加工中非常普遍而且又比較復雜的問題。螺紋車削的要求要高于其他普通車削操作,車削時所產(chǎn)生的切削力一般較大。
車削螺紋時,由于螺紋升角的影響,引起切削平面和基面位置的變化,從而使車刀工作時的前角和后角與刃磨的前角和后角的數(shù)值不同,影響正常車削。在車削螺紋時,若有一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,就會產(chǎn)生意想不到的后果,影響正常加工,這時應及時加以解決。
1.啃刀和打刀
(1)故障原因之一:車刀安裝得過高。車刀裝夾過高,在切削時,由于工件與車刀之間產(chǎn)生的主切削力的作用,螺紋車刀刀尖受到工件壓力而向下移動,從而使車刀被壓到工件的大外圓處,使本來車削不深的車刀越來越進入工件深處,從而車削深度變深,使工件與車刀之間的車削力進一步增大,造成啃刀或打刀現(xiàn)象。
解決方法:應及時調(diào)整車刀高度,使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座對刀)。
(2)故障原因之二:工件裝夾強度不夠。在車削螺紋時,工件與車刀主要產(chǎn)生的車削力是背向力(即切深抗
力),與工件的直徑方向一致,此時工件隨時受到一個向外的力,這個力使工件隨時有向外彎曲的趨勢。這樣造成工件在車削時一邊車削淺,一邊車削深。當車削深時,車削力增大從而出現(xiàn)啃刀或打刀現(xiàn)象。
解決方法:應把工件裝夾牢固,可使用尾座等,以增加工件剛性。
(3)故障原因之三:車刀后角小。在粗車車削時,后角雖小但車削深,每一刀的讓刀量不容易顯現(xiàn)出來??墒钱斳嚨揭欢ㄉ疃葧r,讓刀量集聚在一起,產(chǎn)生一個大的車削深度,使刀具與工件之間的車削力猛然增大,因此產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象。精車時,因為采用左右車削法車削(即用小滑板進給進行車削),吃刀量小,所以工件與車刀之間的切削力小,工件與車刀產(chǎn)生的切削力抵抗不了后刀面與工件之間的抗力,使車刀在精修前幾刀雖然進刀但無法車削到工件,而在后面的某一刀會一下子把前幾刀的量車完,從而產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象。
解決方法:應把螺紋車刀的兩側(cè)后角磨大。對于右旋螺紋,左側(cè)后角要比右側(cè)后角大。
(4)故障原因之四:車削方法不正確。用直進法進行車削時,當車刀進入工件較深時,若不采取措施,螺紋車刀會出現(xiàn)三刃同時車削的現(xiàn)象,導致車刀受到的車削力過大而發(fā)生啃刀,甚至打刀。
解決方法:應采用左右車削法或斜進法進行車削,增加螺旋槽寬度,避免螺紋車刀車削時三刃同時車削。
2.亂扣
(1)故障原因之一:車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整數(shù)倍。車螺紋時,需要經(jīng)過幾次進給才能完成。如果在第二次進給時,車刀刀尖偏離前一次進給車出的螺旋槽,就會出現(xiàn)亂牙(亂扣)。因為絲杠螺距與工件螺距比值不成整數(shù)倍,當車完個螺旋槽提起開合螺母后,車削第二個螺旋槽時,絲桿轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn),重新壓下開合螺母,此時工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)圈而導致車刀不能進入前一次進給車出的螺旋槽,所以出現(xiàn)了亂牙(亂扣)現(xiàn)象。
解決方法:在車削時用開倒順車的方法車削螺紋,即在一次行程結(jié)束時,不提開合螺母,把車刀退出后,將主軸反轉(zhuǎn),使螺紋車刀沿縱向退回,再進行第二次車削。
(2)故障原因之二:中途重新裝刀后,進行車削時產(chǎn)生亂牙。在車削螺紋時,當粗車完后,刀具已被嚴重磨損,無法進行下一步的精車,需重新裝一把新的螺紋車刀。而這把重新裝上的刀具無法裝到和原來車刀位置一模一樣的地方,所以需重新對刀。若對刀時沒有開車正轉(zhuǎn),只是在停車狀態(tài)下把刀搖到已經(jīng)車好的螺旋槽內(nèi),當車削時,就會發(fā)生亂牙。
解決方法:刀具裝好后,把開合螺母壓下,車床正轉(zhuǎn),使車刀沿工件外表面進到已車好螺旋槽處停車,把刀搖進螺旋槽內(nèi),若刀沒有進入螺旋槽,則轉(zhuǎn)動小滑板使螺紋車刀進入到已粗車好的螺旋槽內(nèi),在對刀時車床不能反轉(zhuǎn)。若停車時卡盤做了稍微反轉(zhuǎn)后停下,則此時不能進行對刀,應重新啟動車床正轉(zhuǎn),使螺紋車刀繼續(xù)向前走,停車,然后搖動中滑板和小滑板使螺紋車刀進入螺旋槽內(nèi),這樣才算對刀正確。 [2]
3.螺距不正確
(1)故障原因之一:螺紋在整個工件上都不正確。原因是在選用進給箱手柄時,看錯手柄應該選用的正確位置,從而在扳動進給箱手柄時錯選用其他螺距手柄位置,而使車出來的螺距變成其他螺距。
解決方法:認真觀察車床進給箱銘牌上標注的數(shù)據(jù),正確變換進給箱手柄位置。并且車削時在工件上先車出一條很淺的螺旋線,用卡尺或螺紋樣板測量螺距,觀察螺距是否正確。
(2)故障原因之二:局部不正確。原因可能是:絲杠和主軸的軸向竄動過大。溜板箱手輪轉(zhuǎn)動不平衡。開合螺母間隙過大。車削過程中開合螺母自動抬起。
解決方法:調(diào)節(jié)好主軸與絲杠的軸向竄動量,將溜板箱手輪拉出使之與傳動軸脫開,使床鞍均勻運動,并且在開合螺母上掛上重物防止中途抬起。
4.中徑不正確
(1)故障原因之一:車削深度不正確,沒有車出正確牙高。
解決方法:按照牙高計算公式,算出中滑板應該進到的格數(shù)。
(2)故障原因之二:裝刀錯誤,使車出的螺紋兩牙型半角不相等,產(chǎn)生歪斜牙型(俗稱倒牙),用環(huán)規(guī)試車削時,導致通環(huán)規(guī)不進而一直修牙側(cè),直至把中徑車錯,通規(guī)能旋進時止規(guī)也能旋進。
解決方法:用對刀樣板裝刀,使螺紋刀的角平分線垂直于工件軸。
5.螺紋表面粗糙
故障原因:車刀刃口磨得不光潔,切削速度快,以及車刀角度小,切削過程產(chǎn)生振動等。
解決方法:用油石精研車刀切削刃,消除磨刀時產(chǎn)生的毛刺;用高速鋼車刀時選擇較慢切削速度并加充足的切削液;調(diào)整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導軌的鑲條等,保證各導軌間隙的準確性,防止切削時產(chǎn)生振動;螺紋精車刀后角應該磨大一些,不僅使車刀鋒利,而且減少車削時因后角小而造成的讓刀,使車削順利,減少車刀和工件之間的摩擦,使牙側(cè)表面質(zhì)量得到更好保證。
總之,在普通車床上操作螺紋車削時出現(xiàn)的故障各種各樣,在排除故障時要針對具體情況具體分析,采取相應的辦法解決。
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