摘要：螺纹加工一般都是在圆锥面或者是圆柱面上进行加工处理，也就是直接沿着螺旋线位置，来加工出具有要求牙型、剖面相同的连续性沟槽、凸起。这类加工技术在相关机械产品的生产中，应用极为广泛。这类螺纹零件主要就是应用在传动、连接、紧固、测量等功能的零件上。而要加工螺纹，最为有效、快捷的加工方式便是车床加工。伴随着现代社会科技技术的持续发展，数控车床在工业生产中的应用越发普及。这不仅是由于车床的加工精度高、产品规格统一，还由于加工适用范围大、调试工作便利等优势，促使其在机械加工体系中占有了极其重要的生产地为。因此，本文对数控车床加工螺纹常见故障及解决办法进行分析。
关键词：数控车床；加工螺纹；常见故障；解决办法
螺纹在机械零件产品上应用极为普遍，螺纹具有连接零件、传动零件、紧固零件的巨大作用。利用数控车床来加工螺纹是比较常见的螺纹加工方法。科学技术的发展带动了数控车床技术的不断发展，数控车床在机械加工中起着至关重要的作用，它不仅可以实现精密加工，还能使零件具有同一性，使得零件调试更加便捷高效。在数控车床上车削螺纹时，常常会因为很多原因使得主轴和刀具之间的正常运动出现问题，进而导致加工零件时出现故障，使得生产不能正常进行。
1数控车床加工螺纹常见故障及解决办法
1.1扎刀问题分析
原因：在加工零件的过程中，常常因为车刀前角过大导致丝杆间缝隙过大，从而导致产生扎刀问题。此外，工件装夹不稳定也会产生扎刀。在长期的加工过程中，经常会出现车刀磨损或者加工时切削用量太大的问题，这些都是车削螺纹时出现故障的原因。
解决方法：当出现这些问题时，我们需要减小车刀的前角，并通过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。此外。还需要对车刀的高度以及工件轴线的高度进行调节。若是工件装夹不是很稳固，则需要把工件装夹牢固，并同时利用尾座顶尖来增加工件刚性。当车刀磨损过大而使得切削力增大时，需要及时修磨车刀，达到正常施工的标准。此外，还需要调整切削用量大小。
1.2牙型角不正确
原因：在普通车床加工螺纹时经常出现牙型角不正确的问题，其主要原因是不正确的刀尖角、未改变径向前角、车刀安装不正确。当车床的两个切削刀刃在基面上的投影角度与所要加工的螺纹牙型角不一致时，就会出现加工出的螺纹角度不符合要求的问题。
解决方法：为了解决这种故障，一般采用角度尺或者样板来测量车床的两个切削刀刃的角度，使其与所要加工的螺纹角度一致，从而得出正确的牙型角。一般螺纹牙型角包括三角形的螺纹牙型角为60°，梯形的螺纹牙型角为30°，蜗杆的牙型角为40°。在车床上加工螺纹时，如果车刀不能顺利地将车屑排走，会出现积屑瘤现象，因此导致径向前角增大，所加工出来的螺纹牙型角会比车刀的刀刃角大，严重影响了螺纹的质量。为了避免这种故障的出现，通常通过修正刀刃角，来保证刀刃角与牙型角一致，保证高精度的螺纹。车刀安装不正确会导致加工出的牙型角倾斜，通常通过角度尺或者样板来测量角度，正确地安装车刀，以避免这种故障的出现。
1.3乱扣
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。
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解决方法：
第一，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。
第二，编制输入的程序不正确：车削螺纹时为了防止乱扣，必须保证后一刀车削轨迹要与前一刀车削轨迹重合，在普车上我们用倒顺车法来预防乱扣。在数控车床上，我们用程序来预防乱扣，就是在编制加工程序时，我们用程序控制螺纹刀在车削前一刀后，退刀，使后一刀起点位置与前一刀起点位置重合（相当于在普车上车削螺纹时，螺纹刀退回到前一刀所车出的螺旋槽内），这样车出的螺纹就不会乱扣。有时，由于程序输入的导程不正确（后一段程序导程与前一段程序导程不一致），车削时也会出现乱扣现象。
第三，X轴或Y轴丝杆磨损严重：维修机床，更换X轴或Z轴丝杆。
1.4螺距不正确
原因：螺纹全长上不正确，原因是交换齿轮搭配不当或进给箱手柄位置不对，可重新检查进给箱手柄位置或验算交换齿轮。局部不正确，原因是由于车床丝杠本身的螺距局部误差（一般由磨损引起），可更换丝杠或局部修复。螺纹全长上螺距不均匀，原因是：丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良、溜板箱燕尾导轨磨损而造成开合螺母闭合时不稳定、交换齿轮的间隙过大等。
解决方法：假如是丝杠轴向窜动造成的，可对车床丝杠与进给箱连接处的调整螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙；假如是主轴轴向窜动引起的，可调整主轴后调整螺母，以消除后推力球轴承的轴向间隙；假如是溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良引起的，可修整开合螺母并调整开合螺母间隙；假如是燕尾导轨磨损，可配制燕尾导轨及镶条，以达到正确的配合要求；假如是交换齿轮间隙过大，可重新调整交换齿轮间隙；假如出现竹节纹，原因是从主轴到丝杠之间的齿轮传动有周期性误差引起的，如交换齿轮箱内的齿轮、进给箱内的齿轮，由于本身制造误差、局部磨损或齿轮在轴上安装偏心等造成旋转中心低，从而引起丝杠旋转周期性不均匀，导致竹节纹的出现，可以修换有误差或磨损的齿轮。
1.5表面粗糙度值大的处理办法
原因：一是刀尖产生积屑瘤；二是刀柄刚性不够，切削时产生振动；三是车刀径向前角太大，中滑板丝杠螺母间隙过大产生扎刀；四是高速钢切削螺纹时，切削厚度太小或切屑向倾斜方向排出，拉毛已加工牙侧的表面；五是工件刚性差，且切削用量过大；六是车刀表面粗糙。
解决方法：第一，假如是积屑瘤引起的，应适当调整切削速度，避开积屑瘤产生的范围；用高速钢车刀切削时，适当降低切削速度，并正确选择切削液；用硬质合金车螺纹时，应适当进步切削速度。第二，增加刀柄的截面积并减小刀柄伸出的长度，以增加车刀的刚性，避免振动。第三，减小车刀径向前角，调整中滑板丝杠螺母，使其间隙尽可能最小。第四，高速钢切削螺纹时，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直轴线方向排出，以免切屑接触已加工表面。第五，选择公道的切削用量。第六，刀具切削刃口的表面粗糙度要比螺纹加工表面的粗糙度小2～3档次，砂轮刃磨车刀完后要用油石研磨。
结束语：
总之，车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。
参考文献：
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[2]数控车床加工螺纹常见故障及解决方法[J].陈世清.科学咨询（科技•管理).2014（07)
[3]浅谈车床加工螺纹常见故障及解决方法[J].许新伟，王庆民.职业.2014（12)
论文作者:吕行,李翠玲,张士伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/15
标签：螺纹论文; 车刀论文; 加工论文; 主轴论文; 磨损论文; 螺母论文; 数控车床论文; 《基层建设》2018年第30期论文;