車削螺紋常見故障及解決方法畢業(yè)論文

1、鄭州工業(yè)安全職業(yè)學院 畢業(yè)論文 題 目 車削螺紋常見故障及解決方法車削螺紋常見故障及解決方法 姓 名 _ _ 系 別_ _機電工程系_ 專 業(yè) 機電一體化_ _ 年 級_ 08-02 班_ 指 導教師 2011 年 5 月 30 日 畢業(yè)論文成績評定表畢業(yè)論文成績評定表 學 生 姓 名 學生所在系機電工程系 專業(yè) 班級 機電一體化 2 班 畢業(yè)論文 課題名稱 車削螺紋常見故障及解決方法車削螺紋常見故障及解決方法 指導教師評語： 成 績： 指導教師簽名： 年 月 日 系學術(shù)委員會意見： 簽名： 年 月 日 目目 錄錄 第一章緒論 .1 第一節(jié) 引言1 第二節(jié) 車削螺紋在機械加工中的作用和地位2

2、第三節(jié) 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排2 第二章 車削螺紋常見故障及解決方法.4 第一節(jié) 啃刀4 第二節(jié) 亂扣6 第三節(jié) 螺距不正確的故障分析及解決方法7 第四節(jié) 中徑不正確8 第五節(jié) 螺紋表面粗糙8 第六節(jié) 本章小結(jié)9 第三章 數(shù)控車床螺紋的加工.10 第一節(jié) 數(shù)控車床的編程要點10 第二節(jié) 數(shù)控車床加工螺紋的要點16 第三節(jié) 本章小結(jié)17 第四章 經(jīng)濟型數(shù)控機床實現(xiàn)螺紋車削操作.18 第一節(jié) 經(jīng)濟型車床和普通車床的區(qū)別18 第二節(jié) 經(jīng)濟型車床的工作原理18 第三節(jié) 經(jīng)濟型車床加工螺紋的注意事項18 第四節(jié) 本章小結(jié)18 第五章 總結(jié)與展望.19 參考文獻.20 致 謝.21 車削螺紋常見故障及

3、解決方法車削螺紋常見故障及解決方法 摘摘要要 車削螺紋是車削加工中較為復(fù)雜的加工內(nèi)容之一。在車削螺紋時產(chǎn)生的故障形 式多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體 情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決 方法。本文首先介紹了普通的車床加工螺紋的常見故障及解決方法，然后介紹了數(shù) 控車床加工螺紋和經(jīng)濟型車床加工螺紋，從不同角度探討了車削螺紋的常見故障及 解決方法。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：車削螺紋，故障分析，解決方法車削螺紋，故障分析，解決方法，數(shù)控車床，經(jīng)濟型車床，數(shù)控車床，經(jīng)濟型車床 common fault of turning thread

4、 and the solving methods abstract turning thread is turning processing in one of complex processing content. produced in turning thread form varied, fault existing equipment of reason, also have knives, operators, etc, the reason of the failure in the exclusion to particular case is particular analy

5、sis, through various testing and diagnosis methods, find out specific factors, take effective solutions. this paper first introduced the ordinary lathe processing thread of the common fault and solutions, and then introduced the cnc lathe machining threads and economical lathe machining threads from

6、 different angles, discussed the common faults and turning thread solutions. key words: turning thread, failure analysis, solve method, numerical control lathe, economical lathe 目目 錄錄 第一章第一章 緒論緒論 第一節(jié)第一節(jié) 引言引言 車削加工是指，在車床上，工件作旋轉(zhuǎn)的主運動，刀具作平面直線或曲線的進 給運動，完成機械零件切削加工的過程。它是機械加工中最基本最常用的加工方法， 各類車床約占金屬切削機床總數(shù)的一半，所

7、以在機械加工中有重要的位置。車削適 用于加工回轉(zhuǎn)零件，其切削過程連續(xù)平穩(wěn)，車削加工的范圍很廣，可完成車外圓、 車端面、車內(nèi)外圓錐面、切槽和切斷、鏜孔、切內(nèi)槽、鉆中心孔、鉆孔、鉸孔、車 內(nèi)外螺紋、攻螺紋、車成形面、滾花等主要工作。 螺紋是在圓柱工件表面上，沿著螺旋線所形成的、具有相同剖面的連續(xù)凸起和 溝槽。在機械制造業(yè)中，螺紋無處不在，形狀多種多樣，由于螺紋常用于緊固、聯(lián) 接及調(diào)節(jié)，又可用來傳遞動力，因此帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。螺紋的加工方 法也很多。在專業(yè)生產(chǎn)中，雖然廣泛采用滾絲、扎絲等一系列先進工藝，但在一般 的機械加工廠中，用車削的方法加工螺紋仍是目前常用的加工方法之一。在普通車 床（

8、如 ca6140）上能車削公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標準螺紋等，無論車削哪 一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（即工 件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)） ，刀具應(yīng)均勻地移動一個（工件的）導程的距離。它們的運動關(guān)系是這 樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動，主軸的運動經(jīng)掛輪傳到進給箱；由進給箱經(jīng)變 速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲桿；由絲桿和溜板箱上的開合螺母配合 帶動刀架作直線移動，這樣工件的轉(zhuǎn)動和刀具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格的運動關(guān)系。在實際車削螺紋時，由于各種原因， 造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，引起車削螺紋時產(chǎn)生故障，

9、影響正常生產(chǎn)，這時應(yīng)及時加以解決。車削螺紋時常見故障及解決方法如下： 本章首先簡單介紹了車削螺紋的相關(guān)概念及實際操作中可能會遇到的問題，然 后闡述了車削螺紋在機械加工中的地位，最后描述了論文研究的背景、研究工作和 論文內(nèi)容的安排。 第二節(jié)第二節(jié) 車削螺紋在機械加工中的作用和地位車削螺紋在機械加工中的作用和地位 隨著機械工業(yè)的發(fā)展，不管是普通車床的螺紋加工，還是數(shù)控加工，螺紋加工 是個切削的重要環(huán)節(jié)。對于小直徑的螺紋，可以用絲錐攻的，但是大直徑大導程的 螺紋，就得采用螺紋車刀車削了。螺紋加工過程中難免會碰到許多問題，如何解決， 才能把它做好！。 在車床上車削螺紋可采用成形車刀或螺紋梳刀。用成形車

10、刀車削螺紋，由于刀 具結(jié)構(gòu)簡單，是單件和小批生產(chǎn)螺紋工件的常用方法；用螺紋梳刀車削螺紋，生產(chǎn) 效率高，但刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只適于中、大批量生產(chǎn)中車削細牙的短螺紋工件。普通 車床車削梯形螺紋的螺距精度一般只能達到 89 級(jb2886-81，下同)；在專門化 的螺紋車床上加工螺紋，生產(chǎn)率或精度可顯著提高。 第三節(jié)第三節(jié) 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排 本文主要圍繞車削螺紋時的常見故障及解決方法進行研究。首先以普通車床為 例，介紹車削螺紋時的常見故障及解決方法，然后分別介紹了數(shù)控車床加工螺紋和 經(jīng)濟型車床加工螺紋的實現(xiàn)方法及注意事項，多角度探討車削螺紋時的常見故障及 解決方法。

11、全文共分為五章，內(nèi)容安排如下： 第一章為緒論。首先簡單介紹車削螺紋的相關(guān)概念及實際操作中可能會遇到的 問題，然后闡述了車削螺紋在機械加工中的地位，最后描述了論文研究的背景、研 究工作和論文內(nèi)容的安排。 第二章以普通車床為例，介紹車削螺紋中的常見故障及解決方法。分別介紹啃 刀、亂扣、螺距不正確、中徑不正確和螺紋表面粗糙等常見故障現(xiàn)象，并分析了其 產(chǎn)生的原因及解決方法。 第三章介紹數(shù)控車床加工螺紋的情況。根據(jù)數(shù)控車床的特點，本章主要介紹了 數(shù)控車床車削螺紋時的編程要點和加工要點。 第四章介紹由普通車床改造的具有數(shù)控功能的經(jīng)濟型車床的改造方法及其在車 削螺紋時的工作原理以及要注意的事項。 第五章，對

12、全文進行總結(jié)，分析了各個章節(jié)所介紹的內(nèi)容，并針對螺紋加工的 研究工作提出了新的構(gòu)想和展望。 第二章第二章 車削螺紋常見故障及解決方法車削螺紋常見故障及解決方法 以普通車床為例，介紹了車削螺紋中的常見故障及解決方法。分別介紹了啃刀、 亂扣、螺距不正確、中徑不正確和螺紋表面粗糙等常見故障現(xiàn)象，并分析了其產(chǎn)生 的原因及解決方法。 第一節(jié)第一節(jié) 啃刀啃刀 啃刀是在車削螺紋時常見的故障之一，而產(chǎn)生這些故障的原因通常有三種：裝 刀偏差、工件裝夾不牢或車刀磨損過大。在本節(jié)中分析了啃刀故障產(chǎn)生的原因及相 應(yīng)的解決方法。 第一種故障情況是裝刀偏差對螺紋精度的影響及解決方法。在車削加工的過程 中，車刀的安裝應(yīng)嚴格

13、按照要求操作，因為螺紋車刀的安裝是否正確對螺紋精度會 產(chǎn)生一定影響。如果裝刀有偏差，即使螺紋車刀刀具十分準確，加工后的螺紋牙形 角仍會產(chǎn)生偏差，因此，在安裝車刀時應(yīng)用樣板校正螺紋車刀刀尖的位置，刀尖高 度必須對準工作旋轉(zhuǎn)中心。如果過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工 件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現(xiàn)象；如果過低，則切屑不易排出， 車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲桿與母間隙過大，致使吃刀深度不斷自 動趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)啃刀。此時，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） 。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件 的中心高出 1d 左右（d

14、 表示被加工工件直徑） 。 第二種故障情況是工件裝夾不牢帶來的影響。與車刀的位置一樣，工件的裝夾 也非常重要，尤其是針對工件剛性過大時，工件的裝夾一定要牢固。如果工件本身 的剛性不能承受車削時的切削力，就會產(chǎn)生過大的撓度，改變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(xiàn)啃刀。此時應(yīng)把工件裝夾牢固，可 使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。 第三種故障狀況是車刀磨損過大對車削螺紋的影響及相應(yīng)的解決方法。引起切 削力增大，頂彎工件，出現(xiàn)啃刀，這就說明，螺紋車刀的準備是進行螺紋車削的基 礎(chǔ)。螺紋車刀的材料的選擇工作一般包括車刀材料的選擇和刀具刃磨等幾個方面的 內(nèi)容，在進行車刀準備時應(yīng)該

15、注意以下幾個放賣弄的問題。 首先是螺紋車刀材料的選擇。用作螺紋車刀的材料，常規(guī)有高速鋼和硬質(zhì)合金 兩種，車刀材料的選擇是否合理，對車削效率和加工質(zhì)量有較大的影響。高速鋼螺 紋車刀，由于刃磨比較方便，容易得到鋒利的刃口，而且具有韌性好、刀尖不易爆 裂的優(yōu)點，在車削塑性材料螺紋工件時，應(yīng)選用高速鋼螺紋車刀。它的缺點是高溫 下容易磨損，在車削脆性材料螺紋時（如鑄鐵、鑄銅等） ，應(yīng)盡可能不采用高速螺 紋車刀，而采用耐磨和耐高溫性能較優(yōu)越的硬質(zhì)合金螺紋車刀。 其次是刀尖角的刃磨與測量。螺紋刀尖角的精度直接決定螺紋的牙型角，必須 正確刃磨，這與保證螺紋精度有很大關(guān)系。為了保證磨出準確的刀尖角，在刃磨時 應(yīng)

16、用角度樣板來測量，測量時把刀尖角和角度樣板對準光源，觀察兩者之間的縫隙， 并以此為依據(jù)進行修魔，直到無縫隙為止。為了便于刃磨和裝刀，還要求刃磨外螺 紋車刀時，刀尖角對分線應(yīng)與刀桿基本平行，內(nèi)螺紋車刀刀尖角平分線必須與刀桿 垂直。刃磨時可先把車刀的一側(cè)刀刃磨好，使之符合要求后，再以此為基準刃磨另 一側(cè)刃。 再次，要注意兩側(cè)刃后角的刃磨。在刃磨螺紋車刀時，如果車刀兩側(cè)刃后角按 一般外圓車刀刃磨，就會使車刀在車削時不能順利切入工件，在順刀方向的螺紋牙 形側(cè)面上將會產(chǎn)生嚴重摩擦造成傷痕，影響正常車削；如果把后角磨得過大，又會 降低螺紋車刀的強度，切削時易磨損，并產(chǎn)生振動。在刃磨兩側(cè)后角時，應(yīng)注意螺 紋

17、旋升角對螺紋加工質(zhì)量的影響，在刃磨螺紋車刀時，順走刀方向應(yīng)加上螺旋升角， 背走刀方向減去螺旋升角。三角螺紋的升角較小，但在車矩形、梯形和螺距較大的 螺紋時，升角的影響大，須予考慮。 最后，還應(yīng)注意前角對牙形角的影響。車削螺紋時，車刀前角將影響螺紋的牙 形角，前角越大，牙形角的誤差也就越大，因此為了保證車削螺紋時牙形角的準確， 適當修正牙形角非常必要。 第二節(jié)第二節(jié) 亂扣亂扣 車削螺紋出現(xiàn)亂扣故障的主要原因是當絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造 成的。由此種原因造成的亂扣故障分為兩種情況，以下針對兩種情況出現(xiàn)車削亂扣 故障進行分析，并采取相應(yīng)的解決措施。 第一種情況是當車床絲桿螺距與工件螺距比值

18、不成整倍數(shù)時。如果在退刀時， 采用打開開合螺母，將大拖板搖至起始位置，那么，再次閉合開合螺母時，就會發(fā) 生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內(nèi)，以致出現(xiàn)“亂扣” 。解決方法是采用正 反車法來退刀，即在弟一次行程結(jié)束時，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出后，將 主軸反轉(zhuǎn)，使車刀沿縱向退回，再進行第二次行程，這樣往復(fù)過程中，因主軸、絲 桿和刀架之間的傳動沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現(xiàn)“亂扣” 。 第二種情況是對于車削車床絲桿螺距與工件螺距比值成整倍數(shù)時的螺紋。工件 和絲桿都在旋轉(zhuǎn)，提起開合螺母后，至少要等絲桿轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，才能重新合上開合螺 母，這樣當絲桿轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時，工件轉(zhuǎn)了整數(shù)轉(zhuǎn)，車刀就

19、能進入前一刀車出的螺旋槽 內(nèi)，就不會出現(xiàn)“亂扣” ，這樣就可以采用打開開合螺母，手動退刀，這樣退刀快， 有利于提高生產(chǎn)率和保持絲桿精度，同時操作也較安全。 第三節(jié)第三節(jié) 螺距不正確的故障分析及解決方法螺距不正確的故障分析及解決方法 螺紋全長不正確：原因是掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進 給箱手柄位置或驗算掛輪。 局部不正確：原因是由于車床絲桿本身的螺距局部誤差（一般由磨損引起） 。 可更換絲桿或局部修復(fù)。 螺紋全長螺距不均勻：原因是（1）絲桿的軸向竄動；（2）主軸的軸向竄動； （3）溜板箱的開合螺母與絲桿不同軸而造成嚙合不良；（4）溜板箱燕尾導軌磨損 而造成開合螺母閉合時不穩(wěn)定；

20、（5）掛輪間隙過大等。通過檢測；（1）如果是絲 桿軸向竄動造成的，可對車床絲桿與進給箱連接處的調(diào)整圓螺母進行調(diào)整，以消除 連接處推力球軸承軸向間隙；（2）如果是主軸軸向竄動引起的，可調(diào)整主軸后調(diào) 整螺母，以消除后推力球軸承的軸向間隙；（3）如果是溜板箱的開合螺母與絲桿 不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開合螺母并調(diào)整開合螺母間隙；（4）如果 是燕尾導軌磨損，可配刮燕尾導軌及鑲條，以達到正確的配合要求；（5）如果是 掛輪間隙過大，可采用重新調(diào)整掛輪間隙。 出現(xiàn)“竹節(jié)紋”：原因是從主軸到絲桿之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的。 如掛輪箱內(nèi)的齒輪，進給箱內(nèi)齒輪由于本身制造誤差、局部磨損或齒輪在軸上安裝

21、 偏心等造成旋轉(zhuǎn)精度低，從而引起絲桿旋轉(zhuǎn)周期性不均勻，帶動刀具移動的周期性 的不均勻，導致“竹節(jié)紋”的出現(xiàn)?？梢孕迵Q有誤差或磨損的齒輪。 第四節(jié)第四節(jié) 中徑不正確中徑不正確 故障分析及解決方法：原因是吃刀太大，刻度盤不準，而又未及時測量所造成。 解決方法是精車時要詳細檢查刻度盤是否松動，精車余量要適當，車刀刃口要鋒利 第五節(jié)第五節(jié) 螺紋表面粗糙螺紋表面粗糙 本章首先表面粗糙值大的原因：一是刀尖產(chǎn)生積屑瘤，車刀刃口磨得不光潔， 冷卻液不適當；二是刀柄剛性不夠，切削用量和工件材料不適合以及切削過程產(chǎn)生 振動；三是車刀縱向前角太大，中滑板絲桿螺母間隙大產(chǎn)生扎刀；四是高速鋼切削 螺紋時，切削厚度太小或

22、切屑向傾斜方向推出，拉毛已加工牙側(cè)的表面；五是工件 剛性差，且切削用量過大；六是車面粗糙。 解決方法是：第一，如果是積屑瘤引起的，應(yīng)適當調(diào)整切削速度，避開積屑瘤 產(chǎn)生的范圍；用高速鋼刀切削時，適當降低切削速度，并正確選擇切削液；用硬質(zhì) 合金車螺紋時，應(yīng)適當提高切削速度。第二，增加刀柄的截面積并減小刀柄伸出的 長度，以增加車刀的剛性，避免振動。第三，減小車刀徑向前角，調(diào)整中滑板絲杠 螺母，使其間隙盡可能最小。第四，高速鋼切削螺紋時，最后一刀的切屑度一般要 大于 0.1mm，并使切屑沿垂直方向排出，以免切屑接觸已加工表面。第五，選擇合 理的切削用量。第六，刀具切削刃口的表面粗糙度要比螺紋加工表面的

23、粗糙度小 23 檔次，砂輪刃磨車刀完后要用油石研磨?？偟膩碚f就是，正確修正砂輪或用油 石精研刀具；選擇適當切削用量和冷卻液；調(diào)整車床大拖板壓板、中、小拖板燕尾 導軌的鑲條等，保證各導軌間隙的準確性，防止切削時產(chǎn)生振動；減小車刀縱向前 角，調(diào)整中拖板絲桿螺母間隙，防止出現(xiàn)扎刀現(xiàn)象。總之，車削螺紋時產(chǎn)生的故障 形式多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具 體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解 決方法。 第六節(jié)第六節(jié) 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章主要介紹了車削螺紋中的常見故障及解決方法。分別介紹了啃刀、亂扣、 螺距不正確、中徑不正確和螺紋表面

24、粗糙等常見故障現(xiàn)象，并分析了其產(chǎn)生的原因 及解決方法。這點常見故障及其解決方法，不僅適用于不同車床，而且適用于數(shù)控 車床和由普通車床改造的具有數(shù)控功能的經(jīng)濟型車床。 第三章第三章 數(shù)控車床螺紋的加工數(shù)控車床螺紋的加工 在數(shù)控車床上，螺紋的切削是一步重要的環(huán)節(jié)。經(jīng)常由于加工方法不對或編程 指令選用不同，造成螺紋不能正常加工或加工誤差較大。我們在編程方法上，操作 加工過程中要仔細分析，力求保證零件的加工質(zhì)量。本章介紹了數(shù)控車床加工螺紋 的情況。根據(jù)數(shù)控車床的特點，本章主要介紹了數(shù)控車床車削螺紋時的編程要點和 加工要點。 第一節(jié)第一節(jié) 數(shù)控車床的編程要點數(shù)控車床的編程要點 首先是合理選擇主軸轉(zhuǎn)速。

25、1）因受正常進給速度（mm/min） 、升/降頻特性、定位脈沖等因素的影響，為 保證正常切削螺紋，一般宜選擇較低的主軸轉(zhuǎn)速。 2）當編碼器所規(guī)定的允許工作轉(zhuǎn)速超過機床所規(guī)定主軸的最大轉(zhuǎn)速時，或螺 紋加工程序段中的導入長度、切出長度兩者考慮比較充裕時，可適當提高 螺紋加工的主軸轉(zhuǎn)速。 3）一般情況下，應(yīng)按其機床或數(shù)控系統(tǒng)說明書中規(guī)定的計算式進行確定，其 計算式多為： n 螺 n允/ p（r/min） 式中：n 允編碼器允許的最高工作轉(zhuǎn)速（r/min） p 工件螺紋的螺距（或?qū)С蹋琺m） 其次是，合理選擇導入與切出長度 螺紋大徑尺寸 20 1）通常情況下，建議取其導入長度 l135p（螺距或?qū)С蹋?/p>

26、 ，切出長度 l22p（無退刀槽除外） 。 2）任何情況下，都不允許導入長度取零值。 3）在工藝允許的條件下，加工大螺距或多線螺紋，及主軸轉(zhuǎn)速較高時，宜取 較大值。 再次是確定各參數(shù)值。 1）螺紋牙型高度（螺紋總切深） 實際車削時，由于螺紋車刀刀尖半徑的影響，普通螺紋的實際切深與牙型 理論高度存在一定差值： h=0.886p h=h-2（h/8）-0.6495p h 螺紋原始三角形高度（mm） h 螺紋實際牙型高度（mm） p 螺距（mm） 2）螺紋起點與螺紋終點徑向尺寸的確定 第一點要注意的是，螺紋加工中，徑向起點（編程大經(jīng)）的確定決定于螺 紋大徑，例如加工 m201.5-6g 外螺紋，自

27、gb197-81 知： 基本偏差 es = - 0.038mm 公差 td = 0.28mm -0.038 mm -0.318mm 所以螺紋大徑應(yīng)在此范圍內(nèi)選取，并在加工螺紋前由外圓車削來保證。 徑向終點（編程小徑）的確定決定于螺紋小徑。螺紋小徑的確定應(yīng)考慮滿 足螺紋中徑公差要求，可用下式計算： d 小徑=d-1.75h+2r+es-td2/2 式中： d螺紋公稱直徑（mm） h螺紋原始三角形高度（mm） r牙底圓弧半徑（mm） （設(shè)牙底由單一圓弧形狀構(gòu)成） es螺紋中徑基本偏差（mm） td2螺紋中徑公差（mm） 3）分層切削深度 一般螺紋要經(jīng)過多次切削才能完成，每次進給的背吃刀量用螺紋深度

28、減精 加工背吃刀量所得的差按遞減規(guī)律分配，常用進給次數(shù)和切削深度可參考 有關(guān)技術(shù)手冊或通過試切削來確定。 最后是要選用合適的編程指令。 在目前的數(shù)控車床中，螺紋切削一般有兩種加工方法：直進式切削方法和斜進 式切削方法。以 fanuc 0i mate-tb 數(shù)控系統(tǒng)為例，分析兩種方法的指令使用及 加工誤差。 （1） 直進式切削 指令格式：g32 x(u)_z(w)_f_ x（u）、z（w）螺紋終點坐標值 f螺紋導程值（或螺距） g32 編程切削深度分配方式一般為常量值，雙刃切削，其每次切削深度一般由 編程人員編程給出，如圖 1 所示： 刀尖 編程舉例：例如加工 m201.5-6g 的螺紋（如圖

29、2 所示），用 g32 直進式切 削編程（每次切削深度為 0.4mm）: t0303 s300 m3 o0002 圖 2 2 圖 1 1 g0 x19.905 z5. g0 u-0.4 m98 p05 0002 g32 w-27.f1.5 g0 x17.855 z5. g0 u4. g32 w-27. f1.5 w27. g0 x100 . u-4. z100. m99 m30 直進式切削方法，由于兩側(cè)刃同時工作，切削力比較大，而且排削困難，因此 在切削時，兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時，由于切削深度較大，刀 刃磨損較快，從而造成螺紋中徑產(chǎn)生誤差；但是其加工的牙形精度較高，因此一般

30、多用于小螺距螺紋加工。由于刀刃容易磨損，因此加工中要勤測量。 （2） 斜進式切削 指令格式：g76 p(m)(r)(a)q(dmin)r(d) g76 x(u)z(w)r(i)p(k)q(d)f(l) m：精加工重復(fù)次數(shù)（199） r：倒角量（0.01l9.9l，l 為螺距） a：刀尖角度 dmin：最小切深（用半徑值指定） d：精加工余量 i：螺紋半徑差，如果 i=0，可以進行普通直螺紋切削。 k：螺紋高，此值用半徑規(guī)定。 d：第一刀切削深度（半徑值） l：導程 g76 編程切削深度分配方式一般為遞減式，其切削為單刃切削，其切削深度有 控制系統(tǒng)來計算給出，如圖 3 所示： 刀尖 螺紋小徑 第

31、1刀 第2刀 第3刀 第n刀 編制圖 2 螺紋程序： t0303 s300 m3 g0 x25. z5. 圖 3 3 g76 p021260 q100 r50 g76 x17.855 z-22. r0 p975 q200 f1.5 g28 u0 w0 m30 斜進式切削方法，由于為單側(cè)刃加工，加工刀刃容易損傷和磨損，使加工的螺 紋面不直，刀尖角發(fā)生變化，而造成牙形精度較差。但由于其為單側(cè)刃工作，刀具 負載較小，排屑容易，并且切削深度為遞減式。因此，此加工方法一般適用于大螺 距螺紋加工。由于此加工方法排屑容易，刀刃加工工況較好，在螺紋精度要求不高 的情況下，此加工方法更為容易。在加工較高精度螺紋

32、時，可采用兩刀加工完成， 既先用 g76 加工方法進行粗車，然后用 g32 加工方法精車。但要注意刀具起始點 要準確，不然容易亂扣，造成零件報廢。 第二節(jié)第二節(jié) 數(shù)控車床加工螺紋的要點數(shù)控車床加工螺紋的要點 首先是車削螺紋對螺紋車刀幾何參數(shù)及裝夾刀具都有嚴格的要求刀具的進給后 角、縱向前角、刀尖角、牙形角等參數(shù)要求較高。在裝夾上，要避免產(chǎn)生螺紋牙形 半角不對稱的情況。 然后是切削液的使用車削螺紋時，恰當?shù)厥褂们邢饕?，可提高生產(chǎn)率和零件質(zhì) 量，切削液的主要作用如下: 1）能降低切削時產(chǎn)生的熱量，減少由于溫升引起的加工誤差。 2）能在金屬表面形成薄膜，減少刀具與工件的摩擦，并可沖走鐵屑，從而降 低

33、表面粗糙度值，減少刀具磨損。 3）切削液進入金屬縫隙，能幫助刀具順利切削。 第三節(jié)第三節(jié) 本章小結(jié)本章小結(jié) 本章依據(jù)數(shù)控車床加工螺紋由于加工方法不對或編程指令選用不同，造成螺紋 不能正常加工或加工誤差較大的特點，本章主要介紹了數(shù)控車床車削螺紋時的編程 要點和加工要點。 第四章第四章 經(jīng)濟型數(shù)控車床實現(xiàn)螺紋車削操作經(jīng)濟型數(shù)控車床實現(xiàn)螺紋車削操作 本章主要介紹由普通車床改造的具有數(shù)控功能的經(jīng)濟型車床的改造方法及其在 車削螺紋時的工作原理以及要注意的事項。首先介紹了經(jīng)濟型車床和普通車床在實 現(xiàn)螺紋加工時的區(qū)別和聯(lián)系，然后介紹了經(jīng)濟型車床的工作原理，最后介紹了經(jīng)濟 型車床加工螺紋時為了預(yù)防常見故障而應(yīng)

34、注意的事項。 第一節(jié)第一節(jié) 經(jīng)濟型車床和普通車床的區(qū)別經(jīng)濟型車床和普通車床的區(qū)別 在普通車床上，無論車削那一段螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運 動關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)均勻地移動一個導程的距離。它們的運動關(guān)系是 這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動，主軸的運動經(jīng)掛輪傳到進給箱；由進給箱變 速后（主要是為了獲得各種螺距）再傳給絲杠；由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合 帶動刀架作直線運動，這樣工件的轉(zhuǎn)動和刀具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格的運動關(guān)系。普通車床改造成經(jīng)濟型數(shù)控車床后， 由于主運動和進給運動采用不同的電動機驅(qū)動，彼此間無機械傳動聯(lián)系，要經(jīng)過螺 紋

35、或絲杠，必須配置主軸脈沖發(fā)生器（也叫主軸編碼器）作為車床主軸位置信號的 反饋元件，與車床主軸同步轉(zhuǎn)動，發(fā)出主軸轉(zhuǎn)角位置變化信號，輸送到計算機。 第二節(jié)第二節(jié) 經(jīng)濟型車床的工作原理經(jīng)濟型車床的工作原理 主軸脈沖編碼器的安裝，通常采用同軸安裝或異軸安裝兩種方式。同軸安裝的 結(jié)構(gòu)簡單，缺點是安裝后不能加工穿出車床主軸孔的零件，限制了零件的加工長度， 因此，宜采用異軸安裝。異軸安裝改造時通常主軸末端或掛論家處加裝主軸編碼器。 如 ca6140 型車床主傳動系統(tǒng)改造時，主軸通過主軸箱中 58/58 和 33/33 二級齒輪 （實現(xiàn)傳動比 1:1）把動力傳遞給原有 ca6140 車床的掛輪軸 x，拆除掛輪

36、留出空間， 安裝主軸編碼器，主軸編碼器 6 通過支架 5 固定，如圖 2 所示。改造后主軸編碼器 轉(zhuǎn)速與主軸轉(zhuǎn)速一致，主軸轉(zhuǎn)一周，光電碼盤轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，通過反饋給系統(tǒng)控制縱向進 給軸與主軸同步性，從而加工出理想螺距的螺紋。 第三節(jié)第三節(jié) 經(jīng)濟型車床加工螺紋的注意事項經(jīng)濟型車床加工螺紋的注意事項 盡管從經(jīng)濟型車床的原理上來說經(jīng)濟型車床加工螺紋有原理性保障，但是微機 如何控制不同螺距的螺紋加工仍是經(jīng)濟型數(shù)控車床改造的技術(shù)難點，在加工螺紋時， 要滿足以下幾點要求： 1)螺紋加工一般要經(jīng)過幾次切削才能完成，為防止亂扣，每次循環(huán)加工的初始 進刀位置不同； 2）切制多頭螺紋時能正確分度； 3）主軸每轉(zhuǎn)一圈，車刀

37、能精確縱向移動一個螺距，否則就會產(chǎn)生螺距誤差。 根據(jù)編碼方式的不同，主軸編碼器可以分為增量式和絕對式，目前國內(nèi)常用的 為增量式。主軸編碼器發(fā)出兩路信號：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個數(shù)和一個同步信號，經(jīng)廣 電隔離電路以及 i/o 接口送給微機。根據(jù)光電碼盤上刻線條數(shù)可分為 1024 線、 2048 線等，常用的為 1024 線即可滿足要求。即主軸一轉(zhuǎn)，能發(fā)出 1024 個脈沖，將 這個脈沖送到步進電機，使步進電機轉(zhuǎn)動，刀架跟著移動，加工出螺紋。在機床微 機數(shù)控裝置中，是把主軸編碼器發(fā)出的脈沖加到計數(shù)器的通道 0 計數(shù)輸入端，在加 工螺紋時，把 ctc 通道 0 設(shè)置成計數(shù)工作狀態(tài)，對應(yīng)于一定的螺距，用程序設(shè)

38、置一 定的時間常數(shù)。如經(jīng)濟型數(shù)控車床縱向進給系統(tǒng)脈沖當量為 0.01mm 時，加入要加 工螺距是 1.28mm 的螺紋，步進電機只需要 128 個脈沖，要把主軸編碼器發(fā)出的 1024 個脈沖變成步進電機所需要的 128 個脈沖，要將 ctc 通道 0 的時間常數(shù)設(shè)置成 1024/128=8=08h（十六進制數(shù)）就可以了。每輸入 16 個脈沖，ctc 通道 0 減法計數(shù) 器減至“0” ，ctc 向 cpu 發(fā)出一次中斷請求，cpu 響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序， 即進行一次插補運算，輸出一個脈沖給步進電動機。這樣，主軸一轉(zhuǎn)，進給電機均 勻地得到 128 個脈沖，加工出螺距是 1.28mm 的螺紋。 第四節(jié)第四節(jié) 本章小結(jié)本章小結(jié) 普通機床改造成經(jīng)濟型數(shù)控機床時，主傳動系統(tǒng)基本不變，保留原機床的主軸 手動變速，根據(jù)機床主軸箱具體傳動結(jié)構(gòu)，編碼器與主軸異軸鏈接的改造方法，既 能使編碼器主軸與車窗主軸按 1:1