浅谈螺纹车削原理及常见问题的解决办法

李建军

摘 要：用车削的方法加工螺纹，是常用的加工方法和车工的基本技能之一。但是，在螺纹加工中，初学者往往因为操作不当，无法正确加工出所需要的螺纹。本文对螺纹车削中出现的问题，提出了相应的解决办法。

关键词：螺纹车削 原理 故障 解决办法

一、螺纹的加工原理

螺纹的加工方法很多，其中用车削的方法加工螺纹是目前常用的加工方法。无论车削哪一种螺纹，车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系：主轴每转一圈（即工件转一圈），刀具应均匀地移动一个导程的距离。工件的转动和车刀的移动都是通过主轴的带动来实现的，从而保证了工件和刀具之间严格的运动关系。

二、常见故障原因及解决办法

螺纹车削是机械加工中非常普遍而且又比较复杂的问题。螺纹车削的要求要高于其他普通车削操作，车削时所产生的切削力一般较大。

车削螺纹时，由于螺纹升角的影响，引起切削平面和基面位置的变化，从而使车刀工作时的前角和后角与刃磨的前角和后角的数值不同，影响正常车削。在车削螺纹时，若有一个环节出现问题，就会产生意想不到的后果，影响正常加工，这时应及时加以解决。下面，笔者就对车削螺纹时最常见的故障谈谈自己的见解和解决办法。

1.啃刀和打刀

（1）故障原因之一：车刀安装得过高。车刀装夹过高，在切削时，由于工件与车刀之间产生的主切削力的作用，螺纹车刀刀尖受到工件压力而向下移动，从而使车刀被压到工件的最大外圆处，使本来车削不深的车刀越来越进入工件深处，从而车削深度变深，使工件与车刀之间的车削力进一步增大，造成啃刀或打刀现象。

解决方法：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）。

（2）故障原因之二：工件装夹强度不够。在车削螺纹时，工件与车刀主要产生的车削力是背向力（即切深抗力），与工件的直径方向一致，此时工件随时受到一个向外的力，这个力使工件随时有向外弯曲的趋势。这样造成工件在车削时一边车削浅，一边车削深。当车削深时，车削力增大从而出现啃刀或打刀现象。

解决方法：应把工件装夹牢固，可使用尾座顶尖等，以增加工件刚性。

（3）故障原因之三：车刀后角小。在粗车车削时，后角虽小但车削深，每一刀的让刀量不容易显现出来。可是当车到一定深度时，让刀量集聚在一起，产生一个大的车削深度，使刀具与工件之间的车削力猛然增大，因此产生啃刀现象。精车时，因为采用左右车削法车削（即用小滑板进给进行车削），吃刀量小，所以工件与车刀之间的切削力小，工件与车刀产生的切削力抵抗不了后刀面与工件之间的抗力，使车刀在精修前几刀虽然进刀但无法车削到工件，而在后面的某一刀会一下子把前几刀的量车完，从而产生啃刀现象。

解决方法：应把螺纹车刀的两侧后角磨大。对于右旋螺纹，左侧后角要比右侧后角大。

（4）故障原因之四：车削方法不正确。用直进法进行车削时，当车刀进入工件较深时，若不采取措施，螺纹车刀会出现三刃同时车削的现象，导致车刀受到的车削力过大而发生啃刀，甚至打刀。

解决方法：应采用左右车削法或斜进法进行车削，增加螺旋槽宽度，避免螺纹车刀车削时三刃同时车削。

2.乱扣

（1）故障原因之一：车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整数倍。车螺纹时，需要经过几次进给才能完成。如果在第二次进给时，车刀刀尖偏离前一次进给车出的螺旋槽，就会出现乱牙（乱扣）。因为丝杠螺距与工件螺距比值不成整数倍，当车完第一个螺旋槽提起开合螺母后，车削第二个螺旋槽时，丝杆转过一转，重新压下开合螺母，此时工件未转过整数圈而导致车刀不能进入前一次进给车出的螺旋槽，所以出现了乱牙（乱扣）现象。

解决方法：在车削时用开倒顺车的方法车削螺纹，即在一次行程结束时，不提开合螺母，把车刀退出后，将主轴反转，使螺纹车刀沿纵向退回，再进行第二次车削。

（2）故障原因之二：中途重新装刀后，进行车削时产生乱牙。在车削螺纹时，当粗车完后，刀具已被严重磨损，无法进行下一步的精车，需重新装一把新的螺纹车刀。而这把重新装上的刀具无法装到和原来车刀位置一模一样的地方，所以需重新对刀。若对刀时没有开车正转，只是在停车状态下把刀摇到已经车好的螺旋槽内，当车削时，就会发生乱牙。

解决方法：刀具装好后，把开合螺母压下，车床正转，使车刀沿工件外表面进到已车好螺旋槽处停车，把刀摇进螺旋槽内，若刀没有进入螺旋槽，则转动小滑板使螺纹车刀进入到已粗车好的螺旋槽内，在对刀时车床不能反转。若停车时卡盘做了稍微反转后停下，则此时不能进行对刀，应重新启动车床正转，使螺纹车刀继续向前走，停车，然后摇动中滑板和小滑板使螺纹车刀进入螺旋槽内，这样才算对刀正确。

3.螺距不正确

（1）故障原因之一：螺纹在整个工件上都不正确。原因是在选用进给箱手柄时，看错手柄应该选用的正确位置，从而在扳动进给箱手柄时错选用其他螺距手柄位置，而使车出来的螺距变成其他螺距。

解决方法：认真观察车床进给箱铭牌上标注的数据，正确变换进给箱手柄位置。并且车削时在工件上先车出一条很浅的螺旋线，用卡尺或螺纹样板测量螺距，观察螺距是否正确。

（2）故障原因之二：局部不正确。原因可能是：丝杠和主轴的轴向窜动过大。溜板箱手轮转动不平衡。开合螺母间隙过大。车削过程中开合螺母自动抬起。

解决方法：调节好主轴与丝杠的轴向窜动量，将溜板箱手轮拉出使之与传动轴脱开，使床鞍均匀运动，并且在开合螺母上挂上重物防止中途抬起。

4.中径不正确

（1）故障原因之一：车削深度不正确，没有车出正确牙高。

解决方法：按照牙高计算公式，算出中滑板应该进到的格数。

（2）故障原因之二：装刀错误，使车出的螺纹两牙型半角不相等，产生歪斜牙型（俗称倒牙），用环规试车削时，导致通环规不进而一直修牙侧，直至把中径车错，通规能旋进时止规也能旋进。

解决方法：用对刀样板装刀，使螺纹刀的角平分线垂直于工件轴。

5.螺纹表面粗糙

故障原因：车刀刃口磨得不光洁，切削速度快，以及车刀角度小，切削过程产生振动等。

解决方法：用油石精研车刀切削刃，消除磨刀时产生的毛刺；用高速钢车刀时选择较慢切削速度并加充足的切削液；调整车床床鞍压板及中、小滑板燕尾导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动；螺纹精车刀后角应该磨大一些，不仅使车刀锋利，而且减少车削时因后角小而造成的让刀，使车削顺利，减少车刀和工件之间的摩擦，使牙侧表面质量得到更好保证。

总之，在普通车床上操作螺纹车削时出现的故障各种各样，在排除故障时要针对具体情况具体分析，采取相应的办法解决。

参考文献：

[1]王公安.车工工艺学[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009.

[2]陈海魁.车工技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2005.

[3]陈乃林.车工的理论与实践[M].南京：南京师范大学出版社，1996.

（作者单位：漯河技师学院）endprint