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數控車床加工螺紋產生不良及其應對措施

來源:數控銑 作者:數控銑 時間:2019-07-24
        螺紋產品種類很多,在人們日常生活中隨處可見,如螺栓、螺桿、絲杠、螺釘、螺母和堵頭等與人們的衣、食、住、行密切相關。螺紋按用途可分為聯接螺紋和傳動螺紋,按牙型可分為三角形、矩形、圓形、梯形和鋸齒形螺紋。螺紋產品的加工方法很多,螺栓螺桿等外螺紋大多用車削方法加工,對于螺紋直徑不大的螺桿,量產時采用滾絲或搓絲可提高加工效率。內螺紋加工一般用絲錐攻絲,尺寸較大的內螺紋可以用車床車螺紋。
 
        隨著機加工技術的發展,數控機床在工廠里已普遍使用,用數控車床車螺紋是螺紋加工中最常用的方法之一。它通過程序控制既可以加工普通螺紋,也可以加工形狀復雜的異形螺紋。用數控車床加工出來的螺紋精度高,產品的一致性高、加工速度快、表面質量好且調試方便。車螺紋會產生各種各樣的缺陷,既有機床和設備的原因,也有刀具和操作人員等因素的影響?,F從以下幾方面分析螺紋加工中常見的不良現象及相對應的措施。
 
        1、外螺紋端面或內螺紋孔口處毛刺較大
        在車削螺栓、螺桿等外螺紋時,通常將棒料外徑車削至螺紋大徑,然后端面倒角。如果不倒角,螺紋起頭處易外翻,有較大的毛刺產生。這樣的毛刺易刺手,既不利于加工操作,也會影響測量和后面的裝配。倒角的大小也會影響去除毛刺的效果。倒角大時,影響螺紋的美觀和螺紋的有效長度;倒角小時,會出現毛刺,車削外螺紋倒角大小一般為螺紋螺距的大小為宜,例如,加工 M10 螺桿時,由于M10 標準螺距為 1.5mm,所以倒角大小為 C1.5 較為合適。內螺紋的倒角至螺紋大徑,如加工 M10 螺紋孔,先用 φ8.5 鉆頭鉆好螺紋底孔,再用比鉆底孔直徑大兩個螺距約 φ14 的鉆頭倒角。倒角后加工螺紋,螺紋起頭處不再會有毛刺產生。
 
        2、螺紋有亂牙、亂扣現象
        普通車床車削螺紋,會根據螺紋的螺距(導程)掛輪,進刀時主軸正轉,退刀時主軸反轉,主軸與刀具間必須保持嚴格的運動關系,即主軸帶動工件每轉一圈,刀具應均勻地移動一個恒定的距離,這個恒定的距離為螺紋的螺距(或導程)。這樣每次進刀點相同而不會出現亂牙現象。
 
        數控車床加工螺紋時不需要反轉退刀,不會出現亂牙的原因是在數控車床的主軸上安裝有光電編碼器。帶著工件一起轉動著的主軸,其運動狀態由一根同步帶傳送到主軸編碼器,主軸編碼器檢測到主軸的轉速后,會將信息反饋到機床數控系統中,數控系統再根據程序編制的螺距(導程)大小,發出指令嚴格控制主軸每轉一圈,刀具移動一個螺距(導程)的距離,且保證每次進刀點的位置,即便主軸轉速較快,仍可以輕松找到每次進刀點,使加工螺紋時不會出現亂牙現象。
 
        用數控車床加工螺紋時,有時會出現亂牙或爛牙等不良現象,其原因可能有以下幾方面:
 
        1)光電編碼器損壞。光電編碼器一般安裝在車床主軸的末端,只要打開車床主軸箱側面防護罩,即可更換編碼器。
 
        2)同步帶齒磨損嚴重。同步帶磨損,會使編碼器和主軸傳動不成定比,影響主軸轉速和刀具間形成的螺距(導程)關系而造成車削亂牙。同步帶屬于易損品,它是連接編碼器和主軸的傳動件,拆卸和安裝都很方便。
 
        3)數控車床主軸軸向竄動,存在間隙。只要調整軸向絲杠螺母里的間隙即可。如果間隙較小,可以用系統間隙自動補償功能修改參數來補償;如果間隙過大,維修較麻煩,必須將絲杠螺母拆卸下來,根據竄動量在螺母里加相應厚度的墊片。
 
        4)操作者編制的程序存在問題。編制程序時主要是把定位點確定好。數控車削螺紋在編制分層加工時,注意每次軸向定位點保持一致,可有效避免亂牙。例如,加工 M20 螺桿,螺紋有效長度為 50mm。
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