車削件故障及解決

車削螺紋時(shí)常見(jiàn)故障及解決方法 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(jī)械制造業(yè)中，帶螺紋的零件應(yīng)用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是常用的加工方法。在臥式車床(如CA6140)上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，無(wú)論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))，車削件刀具應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)(工件的)導(dǎo)程的距離。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳到進(jìn)給箱；由進(jìn)給箱經(jīng)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(kāi)合螺母配合帶動(dòng)刀架作直線移動(dòng)，這樣工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)都是通過(guò)主軸的帶動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。在實(shí)際車削螺紋時(shí)，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運(yùn)動(dòng)，在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，引起車削螺紋時(shí)產(chǎn)生故障，影響正常生產(chǎn)，這時(shí)應(yīng)及時(shí)加以解決。

車削件啃刀

故障分析及解決方法：原因是車刀安裝得過(guò)高或過(guò)低，工件裝夾不牢或車刀磨損過(guò)大。

1. 車刀安裝得過(guò)高或過(guò)低 過(guò)高，則吃刀到一定深度時(shí)，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；過(guò)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(jìn)絲杠與螺母間隙過(guò)大，致使吃刀深度不斷自動(dòng)趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)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(duì)刀)。車削件在粗車和半精車時(shí)，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)。

2. 工件裝夾不牢 工件本身的剛性不能承受車削時(shí)的切削力，因而產(chǎn)生過(guò)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)啃刀，此時(shí)應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

3.車刀磨損過(guò)大 引起切削力增大，頂彎工件，出現(xiàn)啃刀。此時(shí)應(yīng)對(duì)車刀加以修磨。

車削件亂扣

故障分析及解決方法：原因是當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件未轉(zhuǎn)過(guò)整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。

1. 當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時(shí) 如果在退刀時(shí)，采用打開(kāi)開(kāi)合螺母，將床鞍搖至起始位置，那么，再次閉合開(kāi)合螺母時(shí)，就會(huì)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(lái)退刀，即在第一次行程結(jié)束時(shí)，不提起開(kāi)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(jìn)行第二次行程，這樣往復(fù)過(guò)程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動(dòng)沒(méi)有分離過(guò)，車刀始終在原來(lái)的螺旋槽中，就不會(huì)出現(xiàn)亂扣。

2. 對(duì)于車削件車床絲杠螺距與工件婦距比值成整倍數(shù)的螺紋 工件和絲杠都在旋轉(zhuǎn)，提起開(kāi)合螺母后，至少要等絲杠轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)，才能重新合上開(kāi)合螺母，這樣當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí)，工件轉(zhuǎn)了整數(shù)倍，車刀就能進(jìn)入前一刀車出的螺旋槽內(nèi)，就不會(huì)出現(xiàn)亂扣，這樣就可以采用打開(kāi)開(kāi)合螺母，手動(dòng)退刀。這樣退刀快，有利于提高生產(chǎn)率和保持絲杠精度，同時(shí)絲杠也較安全。

車削件螺距不正確

故障分析及解決方法： 1. 螺紋全長(zhǎng)上不正確 原因是掛輪搭配不當(dāng)或進(jìn)給箱手柄位置不對(duì)，可重新檢查進(jìn)給箱手柄位置或驗(yàn)算掛輪。

2. 局部不正確 原因是由于車床絲杠本身的螺距局部誤差(一般由磨損引起)，可更換絲杠或局部修復(fù)。

3. 螺紋全長(zhǎng)上螺距不均勻 原因是： o 絲杠的軸向竄動(dòng)。 o 主軸的軸向竄動(dòng)。 o 溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良。 o 溜板箱燕尾導(dǎo)軌磨損而造成開(kāi)合螺母閉合時(shí)不穩(wěn)定。 o 掛輪間隙過(guò)大等。 通過(guò)檢測(cè)： o 如果是絲杠軸向竄動(dòng)造成的，可對(duì)車床絲杠與進(jìn)給箱連接處的調(diào)整圓螺母進(jìn)行調(diào)整，以消除 連接處推力球軸承軸向間隙。 o 如果是主軸軸向竄動(dòng)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。 o 如果是溜板箱的開(kāi)合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開(kāi)合螺母并調(diào)整開(kāi)合螺母間隙。 o 如果是燕尾導(dǎo)軌磨損，可配制燕尾導(dǎo)軌及鑲條，以達(dá)到正確的配合要求。 o 如果是掛輪間隙過(guò)大，可采用重新調(diào)整掛輪間隙。

4. 車削件出現(xiàn)竹節(jié)紋 原因是從主軸到絲杠之間的齒輪傳動(dòng)有周期性誤差引起的，如掛輪箱內(nèi)的齒輪，進(jìn)給箱內(nèi)齒輪由于本身，制造誤差、或局部磨損、或齒輪在軸上安裝偏心等造成旋轉(zhuǎn)中心低，從而引起絲杠旋轉(zhuǎn)周期性不均勻，帶動(dòng)刀具移動(dòng)的周期性不均勻，導(dǎo)致竹節(jié)紋的出現(xiàn)，可以修換有誤差或磨損的齒輪。

車削件中徑不正確

故障分析及解決方法：原因是吃刀太大，刻度盤(pán)不準(zhǔn)，而又未及時(shí)測(cè)量所造成。解決方法是精車時(shí)要詳細(xì)檢查刻度盤(pán)是否松動(dòng)，精車余量要適當(dāng)，車刀刃口要鋒利，要及時(shí)測(cè)量。

車削件螺紋表面粗糙

故障分析及解決方法：原因是車刀刃口磨得不光潔，切削液不適當(dāng)，切削速度和工件材料不適合以及切削過(guò)程產(chǎn)生振動(dòng)等造成功。 解決方法是：正確修整砂輪或用油石精研刀具；選擇適當(dāng)切削速度和切削液；調(diào)整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導(dǎo)軌的鑲條等，保證各導(dǎo)軌間隙的準(zhǔn)確性，防止切削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。

總之，車削螺紋時(shí)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(shí)要具體情況具體分析，通過(guò)各種檢測(cè)和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。

一般有車床即普車，自動(dòng)車床，數(shù)控車床等

車削件操作前

1 工作前按規(guī)定嚴(yán)格使用防護(hù)用品，扎好袖口，不準(zhǔn)圍圍巾、戴手套，女工發(fā)辯應(yīng)挽在帽子內(nèi)。操作人員必須站在腳踏板上。

2 應(yīng)對(duì)各部位螺栓、行程限位，信號(hào)，安全防護(hù)（保險(xiǎn)）裝置及機(jī)械傳動(dòng)部分、電器部分，各潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確定可靠后，方可啟動(dòng)。

3 各類機(jī)床照明應(yīng)用安全電壓、電壓不得大于36伏。

車削件操作中

1 工、夾、刀具及工件必須裝夾牢固。各類機(jī)床，開(kāi)車后應(yīng)先進(jìn)行低速空轉(zhuǎn)，一切正常后，方可正式作業(yè)。

2 機(jī)床道軌面上、工作臺(tái)上禁止放工具和其他東西。不準(zhǔn)用手清除鐵屑，應(yīng)使用專門(mén)工具清掃。

3 機(jī)床開(kāi)動(dòng)前要觀察周圍動(dòng)態(tài)，機(jī)床開(kāi)動(dòng)后，要站在安全位置上，以避開(kāi)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部位和鐵屑飛濺。

4 各類機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中，不準(zhǔn)調(diào)節(jié)變速機(jī)構(gòu)或行程，不得用手觸摸傳動(dòng)部分、運(yùn)動(dòng)中的工件、刀具等在加工中的工作表面，不準(zhǔn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中測(cè)量任何尺寸，禁止隔著機(jī)床傳動(dòng)部分傳遞或拿取工具等物品。

5 發(fā)現(xiàn)有異常響動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即停車檢修，不得強(qiáng)行或帶病運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)床不準(zhǔn)超負(fù)荷使用。

6 各機(jī)件在加工過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律，看清圖紙，看清各部分控制點(diǎn)、粗糙度和有關(guān)部位的技術(shù)要求，并確定好制作件加工工序。

7 調(diào)整機(jī)床速度、行程、裝夾工件和刀具，以及擦拭機(jī)床時(shí)都要停車進(jìn)行。不準(zhǔn)在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離開(kāi)工作崗位，因故要離開(kāi)時(shí)必須停車，并切斷電源。

車削件操作后

1 將待加工的原料及加工完的成品、半成品及廢料，必須堆放在指定地點(diǎn)，各種工具及刀具必須保持完整、良好。

2 作業(yè)后，必須切斷電源，卸下刀具，將各部手柄放在空檔位置，鎖好電閘箱。

3 清掃設(shè)備衛(wèi)生，打掃好鐵屑，導(dǎo)軌注好潤(rùn)滑油，以防銹蝕。

車削件加工規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。車削件加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。

首先合理的硬車削系統(tǒng)可以減少甚至省去磨削以及與之相關(guān)的高昂的刀具成本和太長(zhǎng)的加工時(shí)間。采用合理的硬車削工藝可獲得0.0028mm表面光潔度、0.0002mm圓度和±0.005mm直徑公差，硬車削的目標(biāo)是隨切屑帶走至少80%熱量。這樣的精度在對(duì)淬硬前工件進(jìn)行“軟車削”相同機(jī)床上同樣可以達(dá)到從而最大限度地提高了設(shè)備利用率。但有些工廠由于錯(cuò)誤地選用了刀片或不清楚所用機(jī)床是否具有足夠的剛性以承受二倍于普通車削的壓力，從而使得硬車削工藝沒(méi)有充分發(fā)揮出其高效應(yīng)。

1．冷卻液

其最大問(wèn)題是用還是不用冷卻液。對(duì)于齒輪之類的斷續(xù)切削零件來(lái)說(shuō)，最好采用“干車削”，否則進(jìn)刀和退刀時(shí)的熱沖擊很可能引起刀片破裂。至于連續(xù)切削，刀頭在干車削過(guò)程中產(chǎn)生的高溫足以韌化（軟化）預(yù)切削區(qū)域，從而降低材料硬度使之易于剪切。這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了干切削時(shí)增大速度是有益的。同時(shí)，無(wú)冷卻液切削方式具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)。

在連續(xù)切削中，冷卻液可能有助于延長(zhǎng)刀具壽命和提高表面光潔度。問(wèn)題的關(guān)鍵是要使冷卻液能夠到達(dá)刀頭，高壓冷卻液是解決這個(gè)問(wèn)題的最好辦法，因?yàn)樗蝗菀自诟邷叵抡舭l(fā)。此外，高壓可以減少切屑堆積，從而減少因?yàn)榍行甲枞麑?duì)冷卻液流至刀頭的影響。另一個(gè)辦法是將冷卻液同時(shí)釋放到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續(xù)到達(dá)刀頭。 如果使用冷卻液，必須是水基的。在完全匹配的硬車削過(guò)程中形成的切屑可以帶走80%～90%的熱量（切削區(qū)域最高溫度可達(dá)1700°F）。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點(diǎn)冷卻油，整個(gè)工序?qū)⒂锌赡茉獾綇氐灼茐摹Ｈ绻诔ㄩ_(kāi)式機(jī)床上進(jìn)行硬車削，必須增加適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，避免操作人員被切屑燙傷。

2．白化層

“白化層（熱影響區(qū)）”可能令人討厭地出現(xiàn)在硬車削和磨削操作中，即在材料表面形成一層肉眼看不見(jiàn)的非常?。ㄍǔ?μm）的硬殼。在硬車削過(guò)程中形成白化層，一般是因?yàn)榈镀g化導(dǎo)致過(guò)多的熱量傳遞到零件內(nèi)。白化層經(jīng)常在軸承鋼上形成，而且對(duì)于軸承圈之類需要承受高接觸壓力的零件是非常有害的，隨著時(shí)間的推移，白化層可能剝離并導(dǎo)致軸承失效。

對(duì)于剛開(kāi)始從事硬車削的工廠，建議在生產(chǎn)的頭幾周內(nèi)進(jìn)行隨機(jī)抽查，以確定每個(gè)刀片能夠車削多少零件而不形成白化層。另外，一個(gè)刀片即使可加工400個(gè)零件，也有可能在加工300件后就變鈍并且開(kāi)始使零件產(chǎn)生白化層。

3．機(jī)床

機(jī)床剛度決定了硬車削的加工精度。近15～20年內(nèi)制造的機(jī)床幾乎都有很好的剛性，足以承受硬車削。在許多情況下，機(jī)床的總體狀況很大程度上比使用年限更重要，精心維護(hù)的普通車床也可以用于硬車削。

為了給硬車削機(jī)床增加剛性和阻尼特性，哈挺將許多先進(jìn)機(jī)床的特性用于了車削中心，其中包括聚合物復(fù)合材料增強(qiáng)機(jī)座、帶彈簧夾頭（使主軸支撐靠近工件）的直接配合式主軸和靜壓導(dǎo)軌。

系統(tǒng)剛性最大化意味著盡量減少懸空、刀具延伸和零件伸出，并取消調(diào)隙片和墊圈，其目標(biāo)是保持所有零部件盡可能地接近轉(zhuǎn)塔刀架。

4．車螺紋

采用合適的刀片幾何形狀是在淬硬材料上車螺紋的關(guān)鍵，最好的螺紋刀片是類似于鏜桿上安裝的三角形刀片。在淬硬材料上車螺紋時(shí)，為了控制切削壓力和延長(zhǎng)刀片壽命，有必要增加走刀次數(shù)并減小切深。另一種選擇是采用交替式側(cè)面切入方式，可改變切削力承受位置并延長(zhǎng)刀具壽命。

5．工件

盡管45HRC硬度是硬車削的起始點(diǎn)，但硬車削經(jīng)常在60HRC以上硬度的工件上進(jìn)行。硬車削材料通常包括工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼以及鉻鎳鐵合金、耐蝕耐熱鎳基合金、鎢鉻鈷合金等特殊材料。根據(jù)冶金學(xué)，在切深范圍內(nèi)硬度偏差?。ㄐ∮?個(gè)HRC）的材料可顯示出最好的過(guò)程可預(yù)測(cè)性。最適合于硬車削的零件具有較小的長(zhǎng)徑比（L/D），一般說(shuō)來(lái)，無(wú)支撐工件的L/D之比不大于4:1，有支撐工件的L/D之比不大于8:1。盡管細(xì)長(zhǎng)零件有尾架支撐，但是由于切削壓力過(guò)大仍有可能引起刀振。 為了最大限度地增加硬車削的系統(tǒng)剛性，應(yīng)盡量減小懸伸。刀具伸出長(zhǎng)度不得大于刀桿高度的1.5倍。

6．鏜孔

鏜削淬硬材料需要很大的切削壓力，因此往往需成倍增加鏜桿承受的扭力和切向力。采用正前角（35°或55°）、小刀尖半徑刀片可以減小切削壓力。在增加切削速度的同時(shí)減小切深和進(jìn)刀速度，也是減小切削壓力的辦法。

鏜孔時(shí)，刀具必須與零件同心或略高于零件中心，因?yàn)榍邢饕鸬膿锨冃问箤?shí)際中心線的位置降低了。最好的夾緊形式是全長(zhǎng)度對(duì)開(kāi)套筒，在鏜削淬硬材料時(shí)，全長(zhǎng)度對(duì)開(kāi)套筒夾頭可提供最高的刀夾剛度。其次是彈簧夾頭和單點(diǎn)螺絲夾頭。

7．工藝

因?yàn)橛曹囅鳟a(chǎn)生的熱量大部分由切屑帶走，加工前后對(duì)切屑進(jìn)行檢查可以發(fā)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程是否協(xié)調(diào)。連續(xù)切削時(shí)，切屑應(yīng)該呈熾燃的橙黃色，并象一根緞帶似地飄逸而出。如果切屑冷卻后用手一壓基本斷裂，表明切屑帶走的熱量是正常的。

8．刀片

盡管立方氮化硼（CBN）刀片的價(jià)格昂貴，但CBN刀片最適合于硬車削。CBN刀片能夠在斷續(xù)切削過(guò)程中保持定位不變，在連續(xù)切削過(guò)程中提供安全的刀具磨損率。當(dāng)采用合理的硬車削工藝時(shí)，CBN刀片除了在控制直徑公差方面比不上磨削以外，其它性能都是首屈一指的。

陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用于公差小于±0.025mm的加工。陶瓷不適合于斷續(xù)切削，而且不能加冷卻液，因?yàn)闊釠_擊可能造成刀片破裂。刀片的鈍緣幾何形狀是陶瓷材料的固有特點(diǎn)，這一特點(diǎn)使切削力增大而工件表面光潔度下降。另外，陶瓷刀片刃口斷裂可能是災(zāi)難性的，它可能導(dǎo)致所有切削刃均不能使用。金屬陶瓷（立方碳化鈦）對(duì)連續(xù)切削滲碳硬化材料很有效，盡管它不具備CBN那樣的耐磨性，但刀片在大多數(shù)情況下會(huì)成比例地磨損而不斷裂。正前角刀片由于其切削力較小，通常用在剛性不高的機(jī)床上進(jìn)行硬車削。關(guān)于刀片的最合理應(yīng)用，建議與刀具供應(yīng)商密切合作，特別是在最初階段，以迅速達(dá)到最佳切削速度。

昆山邁泰斯五金科技是一家成立于2015年 專注于五金機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造、銷售于一體的現(xiàn)代化綜合服務(wù)公司，工廠位于江蘇省昆山市。

本公司主要生產(chǎn)各種精密五金車削件、銑削件、沖壓件、緊固件；廣泛應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療設(shè)備、汽車機(jī)械、電子電器、燈飾衛(wèi)浴、五金玩具等。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美、東南亞、中東、拉美、澳洲等地區(qū)。

目錄

前言

1 工件的工藝性

2 鉗工

2.1 特種臺(tái)虎鉗

2.2 臺(tái)虎鉗的改裝

2.3 臺(tái)虎鉗附件

2.4 繪圖和劃線方法與工具

2.5 打眼與轉(zhuǎn)移孔位工具

2.6 安裝和裝配工藝與工具

2.7 幾種鉗工用工具

2.8 拆卸方法與工具

2.9 修配清理與銼工

3 車工

3.1 普通車削件加工方法與工裝

3.2 曲面車削工藝與裝備

3.3 細(xì)長(zhǎng)桿車削方法與裝備

3.4 多刀多刃與靠模車削

3.5 車刀

3.6 車削控制和調(diào)節(jié)方法與裝置

3.7 卡盤(pán)與花盤(pán)

3.8 頂尖與頂心

3.9 撥動(dòng)用摯子

3.10 車削用夾具與附件

4 銑工

4.1 銑槽工藝與裝置

4.2 其他銑削工藝與裝置

4.3 銑刀刀頭與裝卡附件

4.4 銑床附件

5 刨工

5.1 刨工工藝與裝置

5.2 刨曲面工藝與裝置

5.3 刨槽工藝與裝置

5.4 刨刀

5.5 抬刀方法

5.6 刨床附件

6 磨工

6.1 一般零件的磨削工藝與裝置

6.2 刀具的磨削

6.3 端面磨削

6.4 弧面磨削裝置

6.5 外圓磨削

6.6 其他磨削工藝與裝置

6.7 用砂輪切割工藝

6.8 磨削防振方法

6.9 砂輪

6.10 砂輪的整修

6.11 夾具與撥動(dòng)方法

6.12 磨床附件

7 鏜孔

8 鉆孔

9 鋸工

10 插削工藝與裝置

11 拉削工藝與裝置

12 鉸孔刀具與工藝

13 锪孔與劃窩

14 加工螺紋

15 拋光與研磨

16 多工序加工例子

17 雜項(xiàng)加工例子

18 刀具、夾頭與刀桿

19 夾具

20 工具、用具與機(jī)件

21 一機(jī)多用的例子

22 檢測(cè)

23 控制裝置

24 起吊與搬運(yùn)裝備

25 技術(shù)安全

26 機(jī)械加工的計(jì)算與作圖法