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車削螺紋的常見問題和解決方法

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-04-10  來源:求必應  作者:五金達人  瀏覽次數:3556
核心提示: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定牙型的連續凸起和溝槽,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。

  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定牙型的連續凸起和溝槽,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。鈦浩機械是以回轉頂尖、絲杠、軸加工、數控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產品,隨著科學技術的發展,數控車床越來越普及,在數控車床上車削螺紋在機械中被越來越多的使用。數控車床以精度高、同一性好、加工范圍廣、調試方便等優勢占有越來越重要的地位。

  [?????? ]數控車削螺紋與普通車床車螺紋有著很大的區別,普通車床是通過齒輪機械傳遞與絲杠聯動后車削,即主軸每轉一轉,刀架移動一個螺紋的導程,在整個螺紋加工過程中這條傳動鏈不能斷開,否則會亂扣。而數控車削是通過主軸上安裝的編碼器發出脈沖信號進入數控系統,有數控系統進行運算控制,發出指令控制伺服電機通過滾珠絲杠控制刀具進行移動,實現螺紋的車削。

  為了讓螺紋車削在多走刀時不亂扣,通過檢測脈沖信號來控制螺紋的起始加工位置,當程序加工開始時,主軸旋轉,刀具等待主軸編碼器發出連續脈沖的同步信號(即零位信號)后,同時進行機床的車削運動,那么在車削第二刀螺紋時,刀具回到上次車削的起始點位置,還是等待接收到同步信號(即零位信號)后再次車削,這樣車削螺紋始終在同一螺旋線上,所以不會產生亂扣現象。

  在車床上加工螺紋是最常用的螺紋的加工方法。車削外螺紋時,由于受車刀擠壓會使工件上的螺紋大經尺寸膨脹,所以在車削外圓時,一般應車削外圓的尺寸比基本的尺寸小20絲至40絲,然后在加工完成時,螺紋得牙頂值為0.125P的寬(P為螺距)。鈦浩機械是以回轉頂尖、絲杠、軸加工、數控車床加工、刀柄刀桿、夾頭接桿為公司的主打產品,當然,在車削三角形內螺紋時,內孔的直徑反會受壓縮小,所以在車削內螺紋前孔的直徑要比內螺紋的小徑略大些,通常采用下上式中,D底徑為車削螺紋的底徑,D頂徑為車削螺紋的頂徑,D孔徑為車螺紋前的孔內直徑,d為車削螺紋的公稱直徑,P為車削螺紋的螺距。

  一、數控螺紋車削裝刀對刀中存在的問題及解決方法:

  1、首次車削裝夾刀具

  在首次裝夾螺紋刀時會產生螺紋刀刀尖與工件回轉中心不等高現象,一般常見于焊接刀,由于制造粗糙,刀桿尺寸不精確,中心高需加墊片進行調整,中心高低影響刀具車削后的實際幾何角度。裝刀時刀尖角裝偏,易產生螺紋牙型角誤差,產生齒形歪斜。螺紋刀伸出過長,加工時會產生震刀,影響螺紋表面粗糙度。裝夾外螺紋車刀時,刀尖位置一般應對準工件中心。

  (1)工件裝夾不牢

  工件本身的剛性差,使車刀低于工件的中心高度(即工件被抬高了),造成切削深度增大,出現扎刀現象,此時可使用尾座頂尖,增加工件剛性,工件裝夾牢固,可輔助使用跟刀架減小工件跳動,以保證同軸度。

  (2)車刀磨損

  刀具磨損變鈍。應及時對車刀修磨,保持車刀鋒利。

  解決方法是:螺紋刀刀尖必須與工件回轉中心保持等高,刀具刃磨后用對刀樣板靠在工件軸線上進行對刀,保持刀尖角安裝正確。如使用數控機夾刀具,由于刀桿制造精度高,一般只要把刀桿靠緊刀架的側邊即可。

  2、粗精車刀對刀

  在加工高精度螺紋及梯形螺紋過程中,需用兩把螺紋刀粗精車分開,兩把刀對刀產生偏移大(特別是Z向)會使螺紋中徑變大產生報廢。

  解決方法是:粗精加工螺紋刀對刀采用設定某一點為基準點,采用通常方法對刀即可,在實際的對刀過程中采用試切法只要稍加調整一下刀補。

  3、修復工件對刀

  修復工件對刀由于二次裝夾工件,修復的螺旋線與編碼器一轉信號發生了變化,再次修復加工時會產生亂扣。

  解決方法是:當在螺紋加工過程中,如果出現刀具磨損或者撞刀(即刀尖破碎),需重新刃磨刀具后對刀;工件未取下修復,只需把螺紋刀安裝的位置與拆下前位置重合在一起,這等同于同一把車刀加工。

  4、螺紋中徑不正確

  車刀角度不正確,進刀量不正確,而沒及時發現。

  解決方法是:修磨車刀刃口角度,要鋒利;重新計算進刀量;修改刀具磨損;及時測量做出調整。

  5、螺紋表面粗糙

  螺紋車刀刃口不光潔,有崩口;主軸轉速過低;切削液潤滑不充分以及切削過程產生振動。

  解決方法是:正確修磨刀具,使車刀刀刃鋒利、光潔;選擇適當切削參數;增大切削液的潤滑;采用尾座裝夾頂針(即“一夾一頂”),來防止切削力過大時產生的跳動。

  二、車削螺紋時常見故障及解決方法:

  1、扎刀

  主要原因:

  (1)車刀的前角太大,機床絲桿間隙較大;

  (2)車刀安裝得過高或過低;

  (3)工件裝夾不牢;

  (4)車刀磨損過大;

  (5)切削用量太大;

  (6)切削油性能不達標。

  解決方法:

  (1)減小車刀前角,維修機床調整絲桿間隙,利用數控車床的絲桿間隙自動補償功能補償機床絲桿間隙;

  (2)車刀安裝得過高或過低時,應及時調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)。在粗車和半精車時,刀尖位置比工件的中心高出工件直徑。

  (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,因而產生過大的撓度,改變了車刀與工件的中心高度(工件被抬高了),形成切削深度突增,出現扎刀,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扎刀,此時應對車刀加以修磨。

  (5)切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大:根據工件導程大小和工件剛性選擇合理的切削用量。

  (6)切削油的性能直接影響了工藝水平,如使用菜籽油、機械油、再生油等不含有極壓劑成分的非專用油品,在加工過程中油膜瞬間破裂,導致工件和刀具之間的應力突然增大產生扎刀。解決方法是選用億達渤潤石化專用的切削油。

  2、亂扣

  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速;編制輸入主機的程序不正確;絲桿磨損嚴重。

  解決方法:

  (1)主軸編碼器同步皮帶磨損:由于數控車床車削螺紋時,主軸與車刀的運動關系是由機床主機信息處理中心發出的指令來控制的。如果系統檢測不到主軸的真實轉速,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。在數控車床上,我們用程序來預防亂扣,就是在編制加工程序時,我們用程序控制螺紋刀在車削前一刀后,退刀使后一刀起點位置與前一刀起點位置重合(相當于在普車上車削螺紋時,螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內),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(后一段程序導程與前一段程序導程不一致),車削時也會出現亂扣現象。

  (3)絲桿磨損嚴重:導致絲桿磨損嚴重的原因包括長期使用、編程錯誤、絲桿材質、切削油性能等。應根據實際情況對工藝進行修正,包括維修機床,使用專用的切削油,更換材質硬度更高的絲桿等。

  3、螺距不正確

  主要原因:

  主軸編碼器傳送回機床系統的數據不準確;絲桿和主軸的竄動過大;編制和輸入的程序不正確。

  解決方法:

  (1)主軸編碼器傳送數據不準確: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:調整主軸軸向竄動,絲桿間隙可以用系統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。

  4、牙型不正確

  主要原因:

  車刀刀尖刃磨不正確;車刀安裝不正確;車刀磨損。

  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:根據車削加工的實際情況,合理選用切削用量,檢查切削油產品是否存在變質情況,及時修磨車刀。

  5、螺紋表面粗糙度大

  主要原因:

  刀尖產生積屑瘤;刀柄剛性不夠,切削時產生震動;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,拉毛已加工牙側表面;工件剛性差,而切削用量過大;車刀表面粗糙度差。

  解決方法:

  (1)用高速鋼車刀切削時應降低切削速度,并正確選擇切削油,避免產生積屑瘤;

  (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)選用的刀具切削刃口的表面粗糙度應比零件加工表面粗糙度值小。

  通常在金屬切削過程中,選擇合理的切削液或切削油,可以更好的改善刀具與工件間的摩擦狀況,來降低切削力和切削溫度,以減輕刀具的磨損、降低溫度,實現工件熱變形的減小,從而提高刀具的耐用度、耐磨度,提高加工效率以及加工質量。切削液不僅能起冷卻作用,而且還有潤滑、清洗、防銹等作用。

  

 
 
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