加工螺纹时的常见故障及解决方法

螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有相同剖面和规定牙 型的连续凸起和沟槽。在各种机械产品中，带有螺纹的零件应用广泛。它主要用作联接零件、传动零件、紧固零件和测量用的零件等等。在车床上加工螺纹，是比较常用的螺纹加工方法之一。 随着科学技术的发展，数控车床的普及，在数控车床上车削螺纹在机械加工中被越来越多的使用。数控车床以加工精度高、产品同一性好、加工范围广、调试方便（特别是它能精密加工在普车上比较难加工的一些特殊表面零件）等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。

在数控车床（如 GSK980TD）上能车削米制、英寸制、模数和径节制四种 标准螺纹，还能车削变螺距螺纹，端面螺纹等。无论车削哪一种螺纹，数控车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：即主轴每转一转(即工件转一 转)，刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保 证的：主轴带着工件一起转动，主轴的运动状态由一根同步皮带传送到主轴编 码器，主轴编码器检测到主轴的转速以后，将信息反馈到机床主系统信息处理 中心， 主系统再根据程序编制的导程发出指令控制主轴每转一转 X 轴或 Y 轴移 动一个导程的距离（主要是为了获得各种螺距） ，以保证主轴与刀具之间严格的运动关系。 在数控车床上车削螺纹，由于主机系统能同时控制主轴与 X、Y 轴的运动，而且数控车床是以 um 为单位的，所以能获得精确的螺距。但是在实际车削螺 纹时，由于各种原因（如主轴同步传动皮带磨损，X、Y 轴丝杆磨损，刀具磨 损，机床检测系统错误等）造成由主轴到刀具之间的运动，在某一环节出现问题，引起车削螺纹时产生故障，影响正常生产，这时应及时加以解决。

在数控车床上车削螺纹时常见故障及解决方法如下：

一、扎刀

故障分析：

1、车刀的前角太大，机床 X 轴丝杆间隙较大；

2、车刀安装得过高或过低；

3、工件装夹不牢；

4、车刀磨损过大；

5、切削用量太大。

解决方法：

1、减小车刀前角，维修机床调整 X 轴的丝杆间隙，利用数控车 床的丝杆间隙自动补偿功能补偿机床 X 轴丝杆间隙；  

2、车刀安装得过高或过低：过高，则吃刀到一定深度时，车刀的后刀面顶住工件，增大摩擦力，甚至把工件顶弯，造成扎刀现象；过低，则切屑不易排出，车刀径向力的方向是工件中心，加上横进丝杠与螺母间隙过大，致使吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，出现扎刀。此时，应及时调整车刀高度，使其刀尖与工件的轴线等高(可利用尾座顶尖对刀)。在粗车和半精车时，刀尖位置比工件的中心高出 1％D 左右(D 表示被加工工件直径)。 

3、工件装夹不牢：工件本身的刚性不能承受车削时的切削力，因而产生过大的挠度，改变了车刀与工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出现扎刀，此时应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。 

4、车刀磨损过大：引起切削力增大，顶弯工件，出现扎刀。此时应对车刀加以修磨。  

5、切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根据工件导程大小和工件刚性选择合理的切削用量。  

二、乱扣：

故障分析：

原因是当丝杠转一转时，工件未转过整数转而造成的。

主要原因有：

1、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； 2、编制输入主机的程序不正确；

3、X 轴或 Y 轴丝杆磨损。

解决方法：

1、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。  

2、编制输入的程序不正确：我们知道，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。

三、螺距不正确  

故障分析

1、主轴编码器传送回机床系统的数据不准确；

2、X 轴或 Y 轴丝杆和主轴的窜动过大；

3、编制和输入的程序不正确。

解决方法：

1、主轴编码器传送数据不准确：维修机床，更换主轴编码器或同步 传送皮带；

2、X 轴或 Y 轴丝杆和主轴窜动过大：调整主轴轴向窜动，X 轴或 Y 轴丝杆间隙可以用系统间隙自动补偿功能补偿。  

3、检视程序，务必使程序中的指令导程与图纸要求一致。

四、牙型不正确

故障分析：

1、车刀刀尖刃磨不正确；

2、车刀安装不正确；

3、车刀磨损。

解决方法

1、车刀刀尖刃磨不正确：正确刃磨和测量车刀刀尖角度，对于牙型 角精 度要求较高的螺纹车削，可以用标准的机械夹固式螺纹刀车削，或者把螺纹刀 用磨床刃磨。

2、车刀安装不正确：装刀时用样板对刀，或者通过用百分表找正螺纹刀杆来装正螺纹刀。

3、车刀磨损：根据车削加工的实际情况，合理选用切削用量，及时修磨车刀。