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数控车床加工螺纹时常见故障及解决方法

螺纹是在圆柱或圆锥表面上,沿着螺旋线所形成的具有相同剖面和规定牙型的连续凸起和沟槽。在各种机械产品中,带有螺纹的零件应用广泛。它主要用作连接零件、紧固零件、传动零件和测量用的零件等等。在数控车床上加工螺纹是比较常用的加工方法之一。数控车床上加工螺纹以加工精度高、产品统一性好、加工范围广等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。以下的内容从实际应用出发,阐述了在数控车床上加工螺纹时,由于设备、刀具或者操作人员的原因,在切削过程中容易发生的故障,以及解决办法。

在数控车床上车削螺纹时常见故障及解决方法主要有:

1. 扎刀

1.1 主要原因

(1)车刀的前角太大,机床X轴丝杆间隙较大;

(2)车刀安装得过高或过低;

(3)工件装夹不牢;

(4)车刀磨损过大;

(5)切削用量太大。

1.2 解决方法

(1)减小车刀前角,维修机床调整X 轴的丝杆间隙,利用数控车床的丝杆间隙自动补偿功能补偿机床X 轴丝杆间隙;

(2)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,造成扎刀现象;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,出现扎刀。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)。

(3)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,出现扎刀,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。

(4)车刀磨损过大:引起切削力增大,顶弯工件,出现扎刀。此时应对车刀加以修磨。

(5)切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大:根据工件5 导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。

2. 乱扣

2.1 故障现象

当丝杠转一转时,工件未转过整数转而造成的。

2.2 主要原因

机床主轴编码器同步传动皮带磨损,检测不到主轴的同步真实转速;编制输入主机的程序不正确;X轴或Y轴丝杆磨损。

2.3 解决方法

(1)主轴编码器同步皮带磨损:由于数控车床车削螺纹时,主轴与车刀的运动关系是由机床主机信息处理中心发出的指令来控制的,车削螺纹时,主轴转速恒定不变,X 或Y 轴可以根据工件导程大小和主轴转速来调整移动速度,所以中心必须检测到主轴同步真实转速,以发出正确指令控制X 或Y 轴正确移动。如果系统检测不到主轴的真实转速,在实际车削时会发出不同的指令给X或Y,那么这时主轴转一转,刀具移动的距离就不是一个导程,第二刀车削时螺纹就会乱扣。这种情况下,我们只有维修机床,更换主轴同步皮带。

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