浅谈车床加工螺纹常见故障及解决方法

高贺+朱玉东

摘 要： 车削螺纹时产生的故障形式多种多样，既有设备的原因，也有刀具、操作者的原因，在排除故障时要具体情况具体分析，通过各种检测和诊断手段，找出具体的影响因素，采取有效的解决方法。文章分析了车削螺纹时常见的故障，如牙型角不正确、表面粗糙度大、乱扣、扎刀、中径不正确等，针对故障产生的原因提出了相应的解决方法。

关键词：车床 螺纹 螺母 方法

中圖分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2016）12-0281-01

螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。凸起是指螺纹两侧面的实体部分。又称牙。在机械加工中，螺纹是在一根圆柱形的轴上（或内孔表面）用刀具或砂轮切成的，此时工件转一转，刀具沿着工件轴向移动一定的距离，刀具在工件上切出的痕迹就是螺纹。在外圆表面形成的螺纹称外螺纹。在内孔表面形成的螺纹称内螺纹。螺纹的基础是圆轴表面的螺旋线。通常若螺纹的断面为三角形，则叫三角螺纹；断面为梯形叫做梯形螺纹；断面为锯齿形叫锯齿形螺纹；断面为方形叫做方牙螺纹；断面为圆弧叫做圆弧形螺纹等等。螺纹加工是机械加工中重要的加工方式，通过选用不同形状的刀具，可以加工三角螺纹、梯形螺纹、方牙螺纹等多种螺纹。在实际车削螺纹时，由于各种原因，造成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，这时应及时解决。

一、牙型角不正确

1.啃刀

啃刀是在车削螺纹时常见的故障之一，而产生这些故障的原因通常有三种：装刀偏差、工件夹不牢或车刀磨损过大。在车削加工的过程中，车刀安装应严格按照要求操作，否则对螺纹精度会有影响。如果装刀有偏差，加工后的螺纹牙形角会产生偏差。因此，安装车刀时应用样板校正对刀。啃刀现象一般在新车床上不容易发生，但一定使用年限的车床上容易发生。

2.刀尖角不正确 刃磨车刀时如果刀尖角不正确，会导致加工出的螺纹角度不正确。所以在刃磨车刀时必须用角度尺或样板来检测，只有得到正确的牙型角才可以。

二、螺纹表面粗糙度大

1.产生原因

（1）车刀刃口磨得不光洁，冷却液不适当。

（2）刀柄刚性不够，切削用量和工件材料不合适。

（3）车刀纵向前角太大，中滑板丝杆螺母间隙大产生扎刀。

（4）车面粗糙。

（5）工件刚性差。

2.预防方法

（1）如果是积屑瘤引起的，应适当调整切削速度，避开积屑瘤产生的范围。

（2）减小刀柄伸出长度，以增加车刀的刚性，避免振动。

（3）减小车刀径向前角，调整中滑板丝杠螺母，使其间隙尽可能小。

（4）调整车床大拖板压板、中、小拖板燕尾导轨的鑲条，保证导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。

（5）选择合理的切削用量。

三、乱牙

1.产生原因

工件的转数不是丝杠转数的整数倍。

2.预防方法

（1）当第一次行程结束后，不提起开合螺母，将车刀退出后，开倒车使车刀沿纵向退回，再进行第二次行程车削，如此反复至将螺纹车好。

（2） 当进刀纵向行程完成后，提起开合螺母脱离传动链退回，刀尖位置产生位移，应重新对刀。

四、扎刀产生原因及预防措施

1.刀杆强度低或伸出过长，刚性不足时造成扎刀。为此，在车削外螺纹时最好采用弹簧刀杆以减小振动；车削内螺纹时，应选用较好的刀杆材料或棱形截面刀杆，来增强刚性。

2.螺纹车刀刀尖一般应对准工件中心；若低于中心较多时，容易发生扎刀。为了补偿误差，用硬质合金车刀高速车削螺纹时，允许刀尖略高于中心；用高速钢车刀低速车削螺纹时，允许刀尖略低于中心。

3.刀具接触面积大或进给量不匀时，也容易产生振动，发生扎刀现象。特别是在刀尖磨损严重时，进给量过大会发生扎刀，把加工表面“啃”去一块。车削塑性材料螺纹时，过大的背吃刀量和直进法的较大进给量，也会产生扎刀。

4.机床各部分间隙过大，容易产生扎刀；但是间隙过小，操作不灵活，容易发生事故。所以要调整恰当，特别是主轴轴承和拖板斜铁部分的间隙，不能过大。

5.车刀正前角不宜过大，否则径向切削力会把车刀拉向切削表面而造成扎刀。特别是在车削梯形螺纹时，可采用负前角车刀将刀装高的方法，来改变切削力的方向，防止扎刀。

6.工件刚性不足也会产生扎刀，所以在车削刚性差的外螺纹工件时，可采用左右进刀法进给，以减少接触面积，改善切削力状况。

五、中径不正确

中径不正确的原因是车刀切削深度不正确，以顶径为基准控制切削深度，忽略了顶径误差的影响。预防方法是：经常测量中径尺寸，应考虑顶径的影响，调整切削深度。

结束语

加工螺纹的方法有很多种，而在一般的机械加工中通常采用车螺纹的方法。在卧式车床上加工螺纹时，必须保证工件与刀具之间的运动关系，即主轴每转一圈，刀具均匀地移动一个螺距（或导程）。在实际车削螺纹时，由于各种原因，造成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，这时应及时解决。

参考文献

[1]彭德萌 车工工艺与技能训练.-北京：中国劳动社会保障出版社.2001

[2]酒井智次《螺纹紧固件联接工程》. 机械工业出版社.2016