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一、引言
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。在各種機器和機械制造業(yè)中，帶螺紋結(jié)構(gòu)的零件應(yīng)用得非常廣泛，尤其是梯形螺紋，目前常用的螺紋加工方法是車削，在普通臥式車床上能車削米制、英制、模數(shù)、徑節(jié)制等四種標(biāo)準螺紋。螺紋的車削技能，是普通車工及數(shù)控車工必須熟練掌握的基本功，是普車技能訓(xùn)練的主要內(nèi)容之一，它幾乎囊括了前面所學(xué)各章節(jié)的基本內(nèi)容和大部分操作要領(lǐng)，既要求學(xué)生有扎實的理論知識，更要求學(xué)生有快速的反應(yīng)能力和熟練的動手技能，對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求比較高，在進行此項技能訓(xùn)練時學(xué)生的興趣也很高。然而，在實際車削螺紋時，由于各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，引起螺紋車削時發(fā)生故障，導(dǎo)致螺紋精度達不到零件圖樣的要求，影響正常生產(chǎn)，而且還會發(fā)生不安全事故，這時應(yīng)及時加以解決。下面將我們多年來在帶學(xué)生進行車削螺紋技能訓(xùn)練實習(xí)時，發(fā)生的常見故障現(xiàn)象、螺紋質(zhì)量問題及解決方法總結(jié)歸納如下：
二、車削過程中的問題
〈一〉、扎刀或啃刀：車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大易造成扎刀或啃刀現(xiàn)象。
1. 車刀安裝得過高或過低：過高，則造成車刀工作后角變小，吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，在徑向力的作用下甚至把工件頂彎，造成啃刀現(xiàn)象，無法正常切削；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是向工件中心，加上中滑板橫向絲杠與螺母間隙過大的話，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，又相當(dāng)于把車刀往工件里拉，從而把工件抬起，而產(chǎn)生顫動，出現(xiàn)扎刀。此時，應(yīng)及時調(diào)整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀等方法)。在粗車和半精車時，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)，這樣相當(dāng)于主后角變小，給工件一個支撐，增大工件剛性，從而降低振動，避免出現(xiàn)扎刀；而在精加工時，車刀必須與工件中心等高。
2. 工件裝夾不牢固：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產(chǎn)生過大的撓度，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)扎刀，此時應(yīng)把工件裝夾牢固，對于較長的工件，可使用尾座頂尖等一夾一頂裝夾，以增加工件剛性。
3. 車刀磨損過大；當(dāng)車刀使用一段時間以后，刀具變鈍，刀刃處磨損嚴重，后角變小或變成負后角，增大摩擦力，引起切削阻力、摩擦阻力增大，頂彎工件，出現(xiàn)啃刀。此時應(yīng)對車刀刃部加以修磨或換刀。
4.車削時由于對斜進刀和左右進刀方法掌握的不夠熟練，尤其是在粗車時，出現(xiàn)三個刀刃同時參加切削工作，如果背吃刀量過大的話，刀具接觸面積大，排屑困難會出現(xiàn)扎刀或崩刀情況。
〈二〉、亂牙
當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)，車刀就會脫離原來的螺旋槽而造成亂牙現(xiàn)象。無論車削那一種螺紋，都要求車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的傳動關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))，刀具應(yīng)均勻地移動一個(工件的)導(dǎo)程的距離。它們的傳動關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動，主軸的運動經(jīng)掛輪箱傳到進給箱，由進給箱經(jīng)變速后再傳給絲杠，再由絲杠和溜板箱上的開合螺母配合帶動床鞍上的刀架作直線縱向移動。這樣工件的轉(zhuǎn)動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現(xiàn)的，從而保證了工件和刀具之間保持嚴格的傳動關(guān)系。
1. 當(dāng)車床絲杠螺距與工件螺距比值不成整倍數(shù)時；如果在退刀時，采用打開開合螺母，將床鞍搖至起始位置，那么，再次閉合開合螺母時，就會發(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)亂牙。解決方法是采用正反車法來退刀，即在第一次車削行程結(jié)束時，不提起開合螺母，把車刀沿徑向快速退出后，將主軸反轉(zhuǎn)，使車刀沿縱向退回，再進行第二次車削行程，這樣在往復(fù)車削過程中，因主軸、絲杠和刀架之間的傳動沒有分離過，傳動關(guān)系沒有變化，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現(xiàn)亂牙。
2. 對于車床絲杠螺距與車削工件螺距比值成整倍數(shù)的螺紋；工件和絲杠都在旋轉(zhuǎn)，當(dāng)車止螺紋尾部（或退刀槽）時，提起開合螺母，手搖床鞍至車螺紋起始位置，只要重新合上開合螺母，這樣當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時，工件轉(zhuǎn)了整數(shù)倍，車刀就能進入前一刀車出的螺旋槽內(nèi)，就不會出現(xiàn)亂牙，這樣就可以采用打開開合螺母，手動退刀。這樣退刀快，有利于提高生產(chǎn)率和保持絲杠精度，同時車削也較安全。
二、螺紋本身質(zhì)量問題
〈一〉、螺距不正確
螺紋螺距不正確分以下四種情況：
1. 螺紋全長上螺距不正確，原因是掛輪搭配不當(dāng)或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進給箱手柄位置或驗算掛輪。其檢查方法是在正式開始車削前對刀試車，讓刀尖在工件表面輕輕的劃一道螺旋痕跡，用測量工具測其螺距是否正確。
2. 局部螺距不正確，原因是由于車床絲杠本身的磨損引起螺距局部誤差，可更換絲杠或?qū)⒔z杠局部修復(fù)；在精車時如果因換刀而沒有對好刀在螺旋槽的位置，則在換刀后一定要認真對刀。
3. 螺紋全長上螺距不均勻，造成此類情況的原因有多種，大多是車床本身精度方面造成的：如果是絲杠軸向竄動造成的，可對車床絲杠與進給箱連接處的調(diào)整圓螺母進行調(diào)整，以消除連接處推力球軸承軸向間隙。如果是主軸軸向竄動引起的，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。如果是溜板箱的開合螺母與絲杠不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開合螺母并調(diào)整開合螺母間隙。如果是燕尾導(dǎo)軌磨損，可配制燕尾導(dǎo)軌及鑲條，以達到正確的配合要求。如果是掛輪間隙過大，可采用重新調(diào)整掛輪間隙。
4.出現(xiàn)竹節(jié)紋；是由從主軸到絲杠之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的，如掛輪箱、進給箱內(nèi)的齒輪，由于本身制造誤差或局部磨損等造成旋轉(zhuǎn)瞬間不均勻，從而引起絲杠旋轉(zhuǎn)周期性不均勻，帶動刀具移動的周期性不均勻，導(dǎo)致竹節(jié)紋的出現(xiàn)，可以修換有誤差或磨損的齒輪。另外，也可能是在車削過程中變動了手柄位置，一般來講正在車削途中不要動中滑板及小滑板手柄。
〈二〉、中徑不正確
吃刀太大或刻度盤不準，或者螺紋底徑?jīng)]有控制好，而又未及時測量容易造成中徑不正確，而中徑是評判螺紋精度高低的重要參數(shù)指標(biāo)。這就要求在螺紋精車階段要仔細檢查刻度盤是否松動，精車余量是否適當(dāng)，是否車到計算底徑尺寸，車刀刃口是否鋒利，并且要及時測量。
〈三〉、螺紋表面粗糙
在精車階段（尤其是表面要求高的螺紋）如果車刀刃口磨得不光潔平直，使用的切削液不適當(dāng)，切削用量選擇不適當(dāng)，精車余量不足，車刀剛性差以及切削過程產(chǎn)生振動等都會造成螺紋表面粗糙度達不到零件圖樣的要求。這就要求在精車螺紋時要使用修整砂輪或用油石精研刀具，選擇適當(dāng)切削速度（尤其是使用高速鋼刀時，用低速比較好）、適當(dāng)切削液和小吃刀量；調(diào)整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導(dǎo)軌的鑲條，并盡量消除手柄空行程，保證各導(dǎo)軌間隙的準確性，車刀伸出不要太長以防止切削時產(chǎn)生振動。
〈四〉、螺紋牙形歪斜
螺紋牙形不正，牙形半角不對稱產(chǎn)生歪斜，有點象鋸齒形狀，齒面是弧形，這可能是車刀刃磨的形狀不對，也可能是沒有用車刀樣板正確對刀，或者是車刀使用時間太長磨損嚴重，這就要在車螺紋前認真磨刀或者對正刀。
〈五〉、螺紋收尾不良
有些工件螺紋尾部沒有設(shè)計退刀槽，車削螺紋時個人憑感官手動退刀，每次退刀的出刀點位置很不一致，造成螺紋收尾不良，使相配工件旋不到位，更為嚴重的是容易扎刀或與工件臺階產(chǎn)生碰橦，也容易崩刀，發(fā)生事故。解決的辦法一是按圖樣要求預(yù)先在螺紋終止部位用車刀輕輕滑一道痕跡，二是第一刀用慢速車到螺紋終止部，記住大滑板手輪刻度線，以后各車削過程中只要到了該刻線，立即退刀，這樣收尾就會一致。
總之，螺紋車削時產(chǎn)生的故障形式、質(zhì)量問題多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法，才能加工出符合要求的產(chǎn)品。
