車削外圓的常見問題及解決方法

1、車削外圓的常見問題及解決方法 【摘要】本文主要闡述了車削外圓的常見故障:出現(xiàn)波紋,表面拉毛,表面粗糙、直徑時大時小等原因。分析并提出了解決問題的方法。 【關(guān)鍵詞】車削外圓 故障分析 解決對策 在機械制造業(yè)中,在臥式車床(如CA6140)上車削外圓是最基本,最普通的一種加工形式。無論是手動操作或自動進給方法,必須嚴格保持加工零件與車刀之間的運動關(guān)系:主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具應均勻移動給一個進給量。主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動,主軸的運動經(jīng)掛輪傳遞給進給箱,經(jīng)過進給箱變速后(主要為獲得所需的進給量)傳遞給光杠,并由光杠和溜板箱中齒輪裝置傳遞給齒條,帶動大拖板作給予一定進給量的均勻直線運動,使刀架上的刀具與加工工

2、件作相對勻速切削運動,使加工零件獲得一定的尺寸公差要求,型位公差要求和表面粗糙度的要求。在實際操作中,由于各種原因可能使主軸到刀具之間,刀具與加工工件表面切削狀態(tài)等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,引起車削外圓發(fā)生故障,影響產(chǎn)品的質(zhì)量,影響正常的生產(chǎn)。 1 出現(xiàn)波紋 工件表面有時出現(xiàn)波紋,主要是由于振動引起的,在車削中出現(xiàn)振動有以下幾種原因。 A:電動機轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生振動。 解決方法:發(fā)現(xiàn)電動機轉(zhuǎn)動時有振動應及時堅固電動機的螺栓螺母,同時檢查機床底腳螺栓是否擰緊。有條件時,更換帶有橡膠墊圈的調(diào)整墊塊。 B:車床主軸承松動或不圓,主軸上的齒輪嚙合不好,主軸后軸承松動或不圓。 解決方法:用直徑20毫米、1米長的鋼元撬抬卡

3、盤,發(fā)現(xiàn)卡盤有明顯上抬間隙時,應打開床頭箱,調(diào)整前軸承的松緊度,消除主軸的徑向跳動。同時檢查后軸承的松緊度,調(diào)整控制后軸承的并帽螺母。手盤動卡盤,使主軸轉(zhuǎn)動松緊適度,消除主軸的軸向竄動,這樣即可解決在車削中發(fā)生的工件表面跳動和工件軸向竄支所產(chǎn)生的波紋。 如發(fā)現(xiàn)床頭箱內(nèi)的齒輪發(fā)生嚴重磨損,嚙合不好,必須更換齒輪。使齒輪嚙合狀態(tài)良好,消除齒輪傳動時產(chǎn)生的沖擊,減輕產(chǎn)生振動給車削帶來的波紋。 C:工件空心或伸出太長。 解決方法:安裝工件要牢固,加工空心零件不能伸出過長,車刀要刃磨鋒利,這樣可避免工件表面出現(xiàn)波紋。 D:刀架松動。 解決方法:檢查刀架是否鎖緊,檢查清除刀架底接觸面的鐵屑,增強刀架的鎖緊

4、力。 E:車刀伸出過長或刀刃已用鈍。 解決方法:車刀伸出長度不宜過長。刀刃用鈍,要將刀具刃磨出合理角度。刃磨好車刀的前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角。 前角:增大前角可以減少切削變形和切削力。使切削輕快,提高加工精度和降低表面粗糙度。工件材料的強度、硬度高,前角應選小一些,工件材料的強度硬度低前角應大一些。一般硬質(zhì)合金刀具前角為15°20°為宜。 后角:要求切削刃強固,應取較小的后角。精加工時應取較大的后角。例如:加工45#鋼粗車時取后角5°7°。精車時取6°8°。 主偏角和副偏角: (1)影響切削加工殘留面積高度。從這一點看,減小

5、主偏角和副偏角,可以降低表面粗糙度,特別是副偏角對加工表面粗糙度的影響更大。 (2)主偏角和副偏角決定了刀尖角,故直接影響刀尖強度和散熱體積。 (3)影響三個切削分力的大小和比例關(guān)系。增大主偏角可以減小主切削力,同時,可使徑向力減小,軸向力增大。 (4)主偏角影響斷屑效果和排屑方向。增大主偏角能使切屑變窄面厚,容易折斷。 主偏角選擇原則: (1)工藝系統(tǒng)剛性好時,減小主偏角可提高刀具耐用度;剛性不足(如車細長軸)時,應取較大的主偏角,甚至主偏角等于90°,以減小徑向力,減小振動。 (2)加工很硬的材料,如冷硬鑄鐵和淬火鋼時,為了減少單位切削刃上的負荷,改善刀頭散熱條件提高刀具耐用度,

6、應取較小的主偏角。 (3)需要從中間切入的,以及仿形加工的車刀,應增大主偏角和副偏角;有時,由于工件形狀的限制,例如車階梯軸,則需用主偏角90°的偏刀。 (4)單件小批生產(chǎn),希望一、二把刀具加工出工件上所有的表面,則選取通用較好的45°車刀或90°偏刀。 副偏角的選擇原則: (1)副偏角變化的幅度一般不太大,在不引起振動的情況下,可選取較小的數(shù)值,對于外圓車刀可取副偏角6°10°。 (2)精加工車刀的副偏角應取得更小一些。必要時,可磨出一段副偏角等于0°的修光刃,修光刃的長度應略大于進給量的1.21.5倍。 (3)加工高強度高硬度材料

7、或斷續(xù)切削時,應取較小的副偏角(4°6°),以提高刀尖強度。 刃傾角的選擇原則: (1)加工一般鋼料和灰鑄鐵,粗車時取刃傾角0° -5°精車時取刃傾角0°5°有沖擊負荷時取刃傾角-5° -15°沖擊性特別大的,甚至取刃傾角-30° -45°。 (2)車削淬火鋼,可取刃傾角 -5° -12°車削銅、鋁時,可取刃傾角5° 10°。 (3)當工藝系統(tǒng)剛性不足時,盡量不用負值刃傾角,以免徑向力過大面產(chǎn)生振動。 (4)微量精車外圓和精車內(nèi)孔時,采用大刃傾角-45&#

8、176; -75°。 2 車削工件時大時小 車削工件時大時小的原因。 A:工件裝夾松動。 B:車刀磨損,車刀用鈍,刀刃上出現(xiàn)缺口。 C:車削長軸時,頂尖松緊不適,頂尖磨損。跟刀架,中心架的支撐爪磨損或松緊調(diào)整不當。 解決方法:停車檢查工件的裝夾是否牢固,車具磨損,用鈍,必須卸下車刀,重新在砂輪上刃磨或更換新刀,頂尖調(diào)整松緊,頂尖磨損更新,跟刀架中心架支撐爪的松緊要調(diào)整適宜,注意潤滑和冷卻,減少磨損。 3 出現(xiàn)表面拉毛表面粗糙度低劣 車削外圓時出現(xiàn)表面拉毛表面粗糙度低劣現(xiàn)象,產(chǎn)生原因。 A:車削時,切削用量配合使用不當(工件轉(zhuǎn)速,吃刀深度t,進給量S) B:車具刀刃在不合理的車削過程中

9、產(chǎn)生切削力過大發(fā)熱,強度,硬度發(fā)生變化。車刀產(chǎn)生損壞或不鋒利。在不當?shù)那邢饔昧肯萝囅髁慵绕湓诰嚂r(通常為最后一刀)工件表面粗糙留有明顯刀痕,達不到表面粗糙度的要求。 C:表面出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。主要原因,刀刃不鋒利。排屑不暢,鐵屑排出成絲狀或帶狀,纏繞工件表面,造成工件表面被帶狀鐵屑嚴重拉毛影響零件的質(zhì)量。 4 車削外圓小結(jié) 總之,車削外圓時產(chǎn)生的故障形式多種多樣,既有設(shè)備原因也有工件材質(zhì)問題,刀具問題,以及操作者等原因,在排除故障時要具體情況具體分析。通過各種分析和診斷找出具體影響因素,采取有效的解決方法,最主要的歸納以下幾點A:認真,負責,保養(yǎng)調(diào)整機床,使機床達到一定的完好狀態(tài)(精度)。B:正確理解切削基本原理,合理掌握運用切削用量。C:工件的裝夾牢固,采用輔助手段使工件切削時減少工件的幾何變