淺談螺紋車削原理及常見問題的解決辦法

李建軍

摘 要：用車削的方法加工螺紋，是常用的加工方法和車工的基本技能之一。但是，在螺紋加工中，初學(xué)者往往因為操作不當(dāng)，無法正確加工出所需要的螺紋。本文對螺紋車削中出現(xiàn)的問題，提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：螺紋車削 原理 故障 解決辦法

一、螺紋的加工原理

螺紋的加工方法很多，其中用車削的方法加工螺紋是目前常用的加工方法。無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運動關(guān)系：主軸每轉(zhuǎn)一圈（即工件轉(zhuǎn)一圈），刀具應(yīng)均勻地移動一個導(dǎo)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(yán)格的運動關(guān)系。

二、常見故障原因及解決辦法

螺紋車削是機械加工中非常普遍而且又比較復(fù)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(yīng)及時加以解決。下面，筆者就對車削螺紋時最常見的故障談?wù)勛约旱囊娊夂徒鉀Q辦法。

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最大外圓處，使本來車削不深的車刀越來越進(jìn)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(jìn)一步增大，造成啃刀或打刀現(xiàn)象。

解決方法：應(yīng)及時調(diào)整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高（可利用尾座頂尖對刀）。

（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(dāng)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(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，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?dāng)車到一定深度時，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(jìn)給進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(jìn)法進(jìn)行車削時，當(dāng)車刀進(jìn)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(dǎo)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(yīng)采用左右車削法或斜進(jìn)法進(jìn)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(jìn)給才能完成。如果在第二次進(jìn)給時，車刀刀尖偏離前一次進(jìn)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(dāng)車完第一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(dǎo)致車刀不能進(jìn)入前一次進(jìn)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(jìn)行第二次車削。

（2）故障原因之二：中途重新裝刀后，進(jìn)行車削時產(chǎn)生亂牙。在車削螺紋時，當(dāng)粗車完后，刀具已被嚴(yán)重磨損，無法進(jìn)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(dāng)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(jìn)到已車好螺旋槽處停車，把刀搖進(jìn)螺旋槽內(nèi)，若刀沒有進(jìn)入螺旋槽，則轉(zhuǎn)動小滑板使螺紋車刀進(jìn)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(jìn)行對刀，應(yīng)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(jìn)入螺旋槽內(nèi)，這樣才算對刀正確。

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(jìn)給箱手柄時，看錯手柄應(yīng)該選用的正確位置，從而在扳動進(jìn)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(rèn)真觀察車床進(jìn)給箱銘牌上標(biāo)注的數(shù)據(jù)，正確變換進(jìn)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(yīng)該進(jìn)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(dǎo)致通環(huán)規(guī)不進(jìn)而一直修牙側(cè)，直至把中徑車錯，通規(guī)能旋進(jìn)時止規(guī)也能旋進(jìn)。

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(dǎo)軌的鑲條等，保證各導(dǎo)軌間隙的準(zhǔn)確性，防止切削時產(chǎn)生振動；螺紋精車刀后角應(yīng)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(yīng)的辦法解決。

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（作者單位：漯河技師學(xué)院）endprint