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数控车削螺纹时常见问题及工艺分析 【摘 要】数控加工螺纹虽然具备柔性加工程度高、自动化程度高、加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高等许多优点。但如果刀具选择不当，程序编写工艺性不强，操作不当等往往会缩短刀具使用寿命，增加加工成本，甚至引发加工事故… 【关键词】螺纹 啃刀 乱牙 左右借刀法 螺纹车削加工是指螺纹车刀在旋转圆柱或者锥形工件表面上，向前爬升，形成的具有相同剖面的连续凸起和沟槽。螺纹的种类很多，按形成螺旋线的形状可分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按用途不同可分为连接螺纹和传动螺纹；按牙形特征可分为三角螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹；按螺旋线的旋向可分为右旋螺纹和左旋螺纹；按螺旋线的线数可分为单线螺纹和多线螺纹。 在机械制造业中，带螺纹的零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前常用的加工方法。在普通车床上车削米制、英寸制、模数和径节制四种标准螺纹，无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一转)，刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。由于机械传动级数受变速箱空间大小限制和齿轮齿数受齿轮模数影响，导致螺纹加工内容受到限制，螺纹加工的质量和速度也受操作工人技术水平的影响，因此螺纹数控加工替代普通加工是目前发展的一种趋势。数控加工螺纹具备柔性加工程度高、自动化程度高、加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高等许多优点。但如果编程和操作不当，往往会缩短刀具使用寿命，增加加工成本，甚至引发加工事故。 数控车削螺纹时，往往由于各种原因，造成由主轴与刀具之间的运动，在某些环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产。为此，我们必须提前做好预防，消除加工隐患。车削螺纹时常见故障及工艺分析如下： 一、啃切现象 工艺分析：原因是车刀安装得过高或过低，工件装夹不牢或螺纹车刀刀尖磨损过大。 1、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，造成啃切现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是指向工件中心，加上Z轴方向伺服电机强力推进，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现啃切现象。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)。 2、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，出现啃切现象，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。 3、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现啃切现象。此时应及时更换螺纹刀片。 二、乱扣 螺纹乱扣是指同一螺纹车刀在多刀切削过程中，螺纹车刀横向轨迹（起点坐标、速度）不同而造成的螺纹乱扣。 工艺分析： 1、数控车床有两个伺服电机，一个是用来控制X轴方向进给，一个用于控制Z轴方向进给，加工圆柱螺纹时车刀先移动到X轴方向程序指定坐标值，然后平行于Z轴方向进给，进给速度按照每分钟主轴转数乘于导程的速度进给。在进给过程中，如果工件装夹不牢产生Z轴方向串动，或者因切削阻力过大沿转动方向产生相对滑动，就会发生车刀刀尖不在前一刀所车出的螺旋槽内，以致出现乱扣。 2、加工刀具在接触工件时相对位置发生改变。如图1中所示从a点变到c点，或者其它点。 解决办法：螺纹刀具加工同一螺纹时应保证主轴转速不变，加工起点不变，加工程序中导程指令F参数不变，主轴编码器在主轴每转一圈时在同一位置产生一个脉冲（SP），不能有其它干扰信号。 3、加工过程螺距发生不规则变化，在加工程序导程指令F参数不变的情况下，此情况多发生在主轴编码器的PA或者PB信号不正常，主轴每转一圈不能正确发出两路相差90?，1024个脉冲所致。检查方法，在MDI模式下，用空转运行模式（按下机床锁住按钮）手动输入螺纹加工指令，如G92 U-50.00 W-100.00 F3.00,选择MDI运行，此时横向坐标值快移-50.00后，纵向坐标值无移动，用手在同一方向旋转主轴，当主轴转到某一位置时纵向坐标值开始移动，记住主轴此时位置，当主轴从此位置转动一圈，纵向坐标数值均变化3.00，当此程序段执行完后，再运行一次该程序段，如果仍在主轴同一点上，纵向坐标值开始变化，则说明主轴编码器运行正常. 否则说明主轴编码器运行不正常，如果不在主轴的同一点上开始，即Z轴方向坐标值显示有变化，则说明SP信号有问题；纵坐标数值移动显示不为——-100.00，则说明PA、PB信号有问题，应排除轴编码器有故障。这里需要说明，当人工旋转主轴，转速较慢，并不能完全排除主轴在高速运转时主轴编码器存在故障。对于主轴编码器高速运转时存在故障,可以用示波器之类仪器对