淺談車削外圓的常見問題及解決方法
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論文導(dǎo)讀：在機(jī)械制造業(yè)中,在臥式車床(如CA6140)上車削外圓是最基本,最普通的一種加工形式。本文主要闡述了車削外圓的常見故障:出現(xiàn)波紋,表面拉毛,表面粗糙、直徑時(shí)大時(shí)小等原因。分析并提出了解決問題的方法。
關(guān)鍵詞：車削外圓，故障分析，解決對(duì)策
在機(jī)械制造業(yè)中,在臥式車床(如CA6140)上車削外圓是最基本,最普通的一種加工形式。無論是手動(dòng)操作或自動(dòng)進(jìn)給方法,必須嚴(yán)格保持加工零件與車刀之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系:主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀具應(yīng)均勻移動(dòng)給一個(gè)進(jìn)給量。主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動(dòng),主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳遞給進(jìn)給箱,經(jīng)過進(jìn)給箱變速后(主要為獲得所需的進(jìn)給量)傳遞給光杠,并由光杠和溜板箱中齒輪裝置傳遞給齒條,帶動(dòng)大拖板作給予一定進(jìn)給量的均勻直線運(yùn)動(dòng),使刀架上的刀具與加工工件作相對(duì)勻速切削運(yùn)動(dòng),使加工零件獲得一定的尺寸公差要求,型位公差要求和表面粗糙度的要求。在實(shí)際操作中,由于各種原因可能使主軸到刀具之間,刀具與加工工件表面切削狀態(tài)等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,引起車削外圓發(fā)生故障,影響產(chǎn)品的質(zhì)量,影響正常的生產(chǎn)。
1.出現(xiàn)波紋
工件表面有時(shí)出現(xiàn)波紋,主要是由于振動(dòng)引起的,在車削中出現(xiàn)振動(dòng)有以下幾種原因。
1.1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)
解決方法:發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有振動(dòng)應(yīng)及時(shí)堅(jiān)固電動(dòng)機(jī)的螺栓螺母,同時(shí)檢查機(jī)床底腳螺栓是否擰緊。論文發(fā)表。有條件時(shí),更換帶有橡膠墊圈的調(diào)整墊塊。
1.2車床主軸承松動(dòng)或不圓,主軸上的齒輪嚙合不好,主軸后軸承松動(dòng)或不圓
解決方法:用直徑20毫米、1米長(zhǎng)的鋼元撬抬卡盤,發(fā)現(xiàn)卡盤有明顯上抬間隙時(shí),應(yīng)打開床頭箱,調(diào)整前軸承的松緊度,消除主軸的徑向跳動(dòng)。同時(shí)檢查后軸承的松緊度,調(diào)整控制后軸承的并帽螺母。手盤動(dòng)卡盤,使主軸轉(zhuǎn)動(dòng)松緊適度,消除主軸的軸向竄動(dòng),這樣即可解決在車削中發(fā)生的工件表面跳動(dòng)和工件軸向竄支所產(chǎn)生的波紋。
如發(fā)現(xiàn)床頭箱內(nèi)的齒輪發(fā)生嚴(yán)重磨損,嚙合不好,必須更換齒輪。使齒輪嚙合狀態(tài)良好,消除齒輪傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊,減輕產(chǎn)生振動(dòng)給車削帶來的波紋。
1.3工件空心或伸出太長(zhǎng)
解決方法:安裝工件要牢固,加工空心零件不能伸出過長(zhǎng),車刀要刃磨鋒利,這樣可避免工件表面出現(xiàn)波紋。
1.4刀架松動(dòng)
解決方法:檢查刀架是否鎖緊,檢查清除刀架底接觸面的鐵屑,增強(qiáng)刀架的鎖緊力。
1.5車刀伸出過長(zhǎng)或刀刃已用鈍
解決方法:車刀伸出長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)。刀刃用鈍,要將刀具刃磨出合理角度。刃磨好車刀的前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角。
前角:增大前角可以減少切削變形和切削力。使切削輕快,提高加工精度和降低表面粗糙度。工件材料的強(qiáng)度、硬度高,前角應(yīng)選小一些,工件材料的強(qiáng)度硬度低前角應(yīng)大 一些。一般硬質(zhì)合金刀具前角為15°—20°為宜。
后角:要求切削刃強(qiáng)固,應(yīng)取較小的后角。精加工時(shí)應(yīng)取較大的后角。例如:加工45#鋼粗車時(shí)取后角5°—7°。精車時(shí)取6°—8°。論文發(fā)表。
1.5.1主偏角和副偏角:①影響切削加工殘留面積高度。從這一點(diǎn)看,減小主偏角和副偏角,可以降低表面粗糙度,特別是副偏角對(duì)加工表面粗糙度的影響更大。②主偏角和副偏角決定了刀尖角,故直接影響刀尖強(qiáng)度和散熱體積。③影響三個(gè)切削分力的大小和比例關(guān)系。增大主偏角可以減小主切削力,同時(shí),可使徑向力減小,軸向力增大。④主偏角影響斷屑效果和排屑方向。增大主偏角能使切屑變窄面厚,容易折斷。
1.5.2主偏角選擇原則:①工藝系統(tǒng)剛性好時(shí),減小主偏角可提高刀具耐用度;剛性不足(如車細(xì)長(zhǎng)軸)時(shí),應(yīng)取較大的主偏角,甚至主偏角等于90°,以減小徑向力,減小振動(dòng)。②加工很硬的材料,如冷硬鑄鐵和淬火鋼時(shí),為了減少單位切削刃上的負(fù)荷,改善刀頭散熱條件提高刀具耐用度,應(yīng)取較小的主偏角。③需要從中間切入的,以及仿形加工的車刀,應(yīng)增大主偏角和副偏角;有時(shí),由于工件形狀的限制,例如車階梯軸,則需用主偏角90°的偏刀。④單件小批生產(chǎn),希望一、二把刀具加工出工件上所有的表面,則選取通用較好的45°車刀或90°偏刀。
1.5.3副偏角的選擇原則:①副偏角變化的幅度一般不太大,在不引起振動(dòng)的情況下,可選取較小的數(shù)值,對(duì)于外圓車刀可取副偏角6°—10°。②精加工車刀的副偏角應(yīng)取得更小一些。必要時(shí),可磨出一段副偏角等于0°的修光刃,修光刃的長(zhǎng)度應(yīng)略大于進(jìn)給量的1.2——1.5倍。③加工高強(qiáng)度高硬度材料或斷續(xù)切削時(shí),應(yīng)取較小的副偏角(4°—6°),以提高刀尖強(qiáng)度。
1.5.4刃傾角的選擇原則：①加工一般鋼料和灰鑄鐵,粗車時(shí)取刃傾角0°— -5°;精車時(shí)取刃傾角0°—5°;有沖擊負(fù)荷時(shí)取刃傾角-5°— -15°;沖擊性特別大的,甚至取刃傾角-30°— -45°。②車削淬火鋼,可取刃傾角 -5°— -12°;車削銅、鋁時(shí),可取刃傾角5°— 10°。③當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性不足時(shí),盡量不用負(fù)值刃傾角,以免徑向力過大面產(chǎn)生振動(dòng)。④微量精車外圓和精車內(nèi)孔時(shí),采用大刃傾角-45°— -75°。
2.車削工件時(shí)大時(shí)小
車削工件時(shí)大時(shí)小的原因。
①工件裝夾松動(dòng)。②車刀磨損,車刀用鈍,刀刃上出現(xiàn)缺口。③車削長(zhǎng)軸時(shí),頂尖松緊不適,頂尖磨損。跟刀架,中心架的支撐爪磨損或松緊調(diào)整不當(dāng)。
解決方法:停車檢查工件的裝夾是否牢固,車具磨損,用鈍,必須卸下車刀,重新在砂輪上刃磨或更換新刀,頂尖調(diào)整松緊,頂尖磨損更新,跟刀架中心架支撐爪的松緊要調(diào)整適宜,注意潤滑和冷卻,減少磨損。
3.出現(xiàn)表面拉毛表面粗糙度低劣
車削外圓時(shí)出現(xiàn)表面拉毛表面粗糙度低劣現(xiàn)象,產(chǎn)生原因。
3.1車削時(shí),切削用量配合使用不當(dāng)(工件轉(zhuǎn)速√,吃刀深度t,進(jìn)給量S) 。
3.2車具刀刃在不合理的車削過程中產(chǎn)生切削力過大發(fā)熱,強(qiáng)度,硬度發(fā)生變化。論文發(fā)表。車刀產(chǎn)生損壞或不鋒利。在不當(dāng)?shù)那邢饔昧肯萝囅髁慵绕湓诰嚂r(shí)(通常為最后一刀)工件表面粗糙留有明顯刀痕,達(dá)不到表面粗糙度的要求。
3.3表面出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象。主要原因,刀刃不鋒利。排屑不暢,鐵屑排出成絲狀或帶狀,纏繞工件表面,造成工件表面被帶狀鐵屑嚴(yán)重拉毛影響零件的質(zhì)量。
4.車削外圓小結(jié)
總之,車削外圓時(shí)產(chǎn)生的故障形式多種多樣,既有設(shè)備原因也有工件材質(zhì)問題,刀具問題,以及操作者等原因,在排除故障時(shí)要具體情況具體分析。通過各種分析和診斷找出具體影響因素,采取有效的解決方法,最主要的歸納以下幾點(diǎn)①認(rèn)真,負(fù)責(zé),保養(yǎng)調(diào)整機(jī)床,使機(jī)床達(dá)到一定的完好狀態(tài)(精度)。②正確理解切削基本原理,合理掌握運(yùn)用切削用量。③工件的裝夾牢固,采用輔助手段使工件切削時(shí)減少工件的幾何變形。④正確的使用各種牌號(hào)刀具,刃磨合理角度的刀具,使刀具在切削過程中,排屑流暢。⑤注意正確使用冷卻液和潤滑液,延長(zhǎng)刀具使用壽命,提高生產(chǎn)率。
參考文獻(xiàn)
[1]全國先進(jìn)刀具選編.廣西機(jī)械工業(yè)研究所,1975.
[2]車工實(shí)用技術(shù)問答.北京出版社,1996.
