數(shù)控車工技師論文

PAGEPAGE5在數(shù)控車床上加工螺紋時的常見故障及解決方法摘要:本文主要闡述了在數(shù)控車床上加工螺紋時，由于設(shè)備、刀具或者人員的原因,在切削過程中容易發(fā)生的故障，以及解決辦法.關(guān)鍵詞：數(shù)控車床加工螺紋;常見故障；解決方法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(guī)定牙型的連續(xù)凸起和溝槽。在各種機械產(chǎn)品中，帶有螺紋的零件應(yīng)用廣泛。它主要用作聯(lián)接零件、傳動零件、緊固零件和測量用的零件等等。在車床上加工螺紋,是比較常用的螺紋加工方法之一。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控車床的普及，在數(shù)控車床上車削螺紋在機械加工中被越來越多的使用。數(shù)控車床以加工精度高、產(chǎn)品同一性好、加工范圍廣、調(diào)試方便（特別是它能精密加工在普車上比較難加工的一些特殊表面零件)等優(yōu)勢在機械加工中占有越來越重要的地位。在數(shù)控車床（如GSK980TD）上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標準螺紋，還能車削變螺距螺紋，端面螺紋等。無論車削哪一種螺紋，數(shù)控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,主軸的運動狀態(tài)由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉(zhuǎn)速以后，將信息反饋到機床主系統(tǒng)信息處理中心，主系統(tǒng)再根據(jù)程序編制的導程發(fā)出指令控制主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)X軸或Y軸移動一個導程的距離（主要是為了獲得各種螺距），以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關(guān)系。在數(shù)控車床上車削螺紋，由于主機系統(tǒng)能同時控制主軸與X、Y軸的運動,而且數(shù)控車床是以um為單位的，所以能獲得精確的螺距。但是在實際車削螺紋時，由于各種原因（如主軸同步傳動皮帶磨損，X、Y軸絲桿磨損，刀具磨損,機床檢測系統(tǒng)錯誤等）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,影響正常生產(chǎn)，這時應(yīng)及時加以解決。在數(shù)控車床上車削螺紋時常見故障及解決方法如下：一、扎刀：故障分析：1、車刀的前角太大,機床X軸絲桿間隙較大；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.解決方法：1、減小車刀前角,維修機床調(diào)整X軸的絲桿間隙，利用數(shù)控車床的絲桿間隙自動補償功能補償機床X軸絲桿間隙；2、車刀安裝得過高或過低：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，造成扎刀現(xiàn)象；過低,則切屑不易排出,車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)扎刀。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1%D左右(D表示被加工工件直徑）。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(chǎn)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(xiàn)扎刀，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.4、車刀磨損過大：引起切削力增大,頂彎工件，出現(xiàn)扎刀。此時應(yīng)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(jù)工件導程大小和工件剛性選擇合理的切削用量.二、亂扣：故障分析：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。主要原因有:1、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(zhuǎn)速;2、編制輸入主機的程序不正確;3、X軸或Y軸絲桿磨損。解決方法：1、主軸編碼器同步皮帶磨損：由于數(shù)控車床車削螺紋時，主軸與車刀的運動關(guān)系是由機床主機信息處理中心發(fā)出的指令來控制的,車削螺紋時,主軸轉(zhuǎn)速恒定不變，X或Y軸可以根據(jù)工件導程大小和主軸轉(zhuǎn)速來調(diào)整移動速度，所以中心必須檢測到主軸同步真實轉(zhuǎn)速,以發(fā)出正確指令控制X或Y軸正確移動.如果系統(tǒng)檢測不到主軸的真實轉(zhuǎn)速，在實際車削時會發(fā)出不同的指令給X或Y，那么這時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，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:我們知道,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(yù)防亂扣.在數(shù)控車床上,我們用程序來預(yù)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(nèi))，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?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰恢拢?，車削時也會出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。例一：………G00X20;Z5；G32Z-20F200；G00X30；Z5;（后一刀起點位置與前一刀起點位置重合，螺紋不會亂扣）X19；G32Z—20F200;（后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С桃恢?，螺紋不會亂扣）………例二：………G00X20；Z5；G32Z—20F200；G00X30；Z4；（后一刀起點位置與前一刀起點位置不重合，螺紋會亂扣)G32Z—20F220；（后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰恢?螺紋會亂扣)………3、X軸或Y軸絲桿磨損嚴重：維修機床，更換X軸或Z軸絲桿。三、螺距不正確故障分析:螺距不正確的原因主要有：1、主軸編碼器傳送回機床系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準確；2、X軸或Y軸絲桿和主軸的竄動過大；3、編制和輸入的程序不正確。解決方法:1、主軸編碼器傳送數(shù)據(jù)不準確:維修機床，更換主軸編碼器或同步傳送皮帶;2、X軸或Y軸絲桿和主軸竄動過大:調(diào)整主軸軸向竄動，X軸或Y軸絲桿間隙可以用系統(tǒng)間隙自動補償功能補償。3、檢視程序，務(wù)必使程序中的指令導程與圖紙要求一致。四、牙型不正確：原因主要有：1、車刀刀尖刃磨不正確;2、車刀安裝不正確;3、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(jù)車削加工的實際情況，合理選用切削用量,及時修磨車刀。五、螺紋表面粗糙度大故障分析：原因主要有：1、刀尖產(chǎn)生積屑瘤;2、刀柄剛性不夠,切削時產(chǎn)生震動;3、車刀徑向前角太大；4、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(cè)表面；5、工件剛性差,而切削用量過大;6、車刀表面粗糙度差。解決方法：1、用高速鋼車刀切削時應(yīng)降低切削速度，并正確選擇切削液；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,最后一刀的切屑厚度一般要大于0。1mm,并使切屑沿垂直軸線方向排出；5、選擇合理的切削用量；6、刀具切削刃口的表面粗糙度應(yīng)比零件加工表面粗糙度值小2～3檔次.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.