刘伟军 冯玉霞

摘 要：机械制造业中，螺纹零件应用得十分广泛。用车削的方法加工螺纹，是目前最常用的加工方法。车削螺纹出现故障，会影响螺纹的正常使用。本文将分析螺纹车削时的常见故障，并制定解决方法。

关键词：螺纹;故障;分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.016

螺纹按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。三角形螺纹用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹用于传动，其中梯形螺纹是最常用的传动螺纹。车削螺纹时出现故障，会导致螺纹无法使用、传递运动不准确、使用寿命缩短等问题，因此分析车削螺纹的故障，制定相应的解决方法刻不容缓。

1 车削螺纹故障分析

根据教学过程中发现的问题，分析普通车床车螺纹时常见的故障。

（1）啃刀。啃刀是指在车螺纹时，刀具将螺纹侧面“啃掉”一部分，致使螺紋产生缺陷。产生原因有以下几点：1）车刀高度不合适，车刀装夹过高时，吃刀至一定深度后，车刀后刀面顶在工件圆柱面，摩擦力过大甚至顶弯工件，造成啃刀现象;车刀装夹过低时，吃刀深度不断自动趋向加深，从而把工件抬起，切削力过大，造成啃刀或崩刀、撅件现象;2）车刀磨损严重，切削力急剧增大，极易出现啃刀;3）工件装夹不牢固，螺纹车削时切削力较大，若工件装夹不牢，易发生轴向窜动或转动，导致吃刀量发生变化，切削力过大，出现啃刀。

（2）乱扣。螺纹车削多次进刀应在同一螺旋槽内车削，当车刀运动的轨迹不在同一螺旋槽内时，牙型不在同一位置，即为产生乱扣。产生乱扣的原因如下：1）使用提开合螺母法退刀车螺纹，当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时，会出现乱扣;2）若工件夹持不牢固，工件发生转动或轴向窜动，致使工件和车刀相对位置发生变化，产生乱扣;3）刀具移位，车螺纹中途更换刀具，若不做调整，车刀和螺旋槽不对应，同样会产生乱扣;4）车床丝杠发生轴向窜动，必定会引起乱扣。

（3）螺距不正确。车螺纹时产生螺距错误的情形有以下几种：挂轮搭配不当或进给箱手柄位置错误时会导致螺纹全长上不正确;车床丝杠螺距局部误差（一般由磨损引起）会致使螺距局部不正确;丝杠的轴向窜动、主轴的轴向窜动、溜板箱的开合螺母与丝杠不同轴而造成啮合不良时，会产生螺纹全长上螺距不均匀现象。

（4）扎刀。车削梯形螺纹过程中出现以下情况时容易产生扎刀现象：1）切削力过大，螺纹车刀径向前角过大、刀尖高度过低或刀具磨损严重时，切削力会急剧增大，易产生扎刀;2）车床各部分间隙过大，尤其是中、小滑板和镶条间的间隙过大，车螺纹会导致扎刀;3）工件刚性差时车螺纹，由于切削力比较大，将工件顶弯，也会产生扎刀。

（5）牙型不正确。螺纹牙型不正确对使用性能影响较大，诱因有以下几点：车刀角度刃磨不准确、车刀装夹歪斜、车刀磨损严重。

（6）中径尺寸不正确。螺纹中径是螺纹的主要参数，影响到螺纹配合的精度，产生中径不正确的原因如下：切削用量选择不合理、刻度盘不准确、加工时未及时测量。

（7）表面粗糙度差。螺纹表面质量影响着螺纹的性能和使用寿

命，影响因素有：车刀刃口不平直、切削用量不合适、刀具刚性差以及工件或刀具振动。

2 车削螺纹故障解决方法

根据前面分析的车螺纹时容易出现的故障，现制定相应解决办法如下：

（1）啃刀。解决螺纹啃刀要从以下几点着手：1）车螺纹前应认真调整螺纹车刀高度，使刀尖的高度和车床回转中心等高（采用弹性刀夹可比中心略高0.1-0.2mm）;2）及时修磨车刀，刀具严重磨损后停止车削，将刀具拆下修磨好后再继续;3）车螺纹前必须将工件装夹牢固，尽量利用限位台阶，防止工件产生轴向窜动。

（2）乱扣。解决车螺纹乱扣问题，应注意以下问题：1）倒顺车法，当车床丝杠螺距与工件螺距比值不成整倍数时，车螺纹采用倒顺车法车削，因主轴、丝杠和刀架之间的传动没有分离过，车刀始终在原来的螺旋槽中;2）车螺纹前，必须检查工件安装的牢固性，较长的工件需借助后顶尖对零件进行后定位，防止在车削中工件发生轴向窜动;3）车螺纹中途磨刀或更换精车刀，必须采用中途对刀法，让刀尖对准螺旋槽;4）车螺纹前，应调整丝杠与进给箱连接处的调整圆螺母进行调整，以消除连接处推力球轴承轴向间隙，防止丝杠发生轴向窜动。

（3）螺距不正确。螺纹车削时，不要急于进刀车削，应试车让刀具在工件表面划出螺旋线，利用量具检验螺距的准确性，调整车床档位，至螺距准确后再开始正式车削。

（4）扎刀。避免车螺纹扎刀应采取以下措施：1）减小切削力，刃磨螺纹车刀径向前角不宜过大或过小，保持10°～15°，刀尖高度和车床回转中心高度一致，选择合理的切削用量，避免切削力过大;2）车螺纹前机床间隙要调整恰当，特别是主轴轴承以及中、小滑板镶条部分的间隙，不能过大;3）在车削刚性差的外螺纹时，可采用左右进刀法分层进给，以减少接触面积。

（5）牙型不正确。为避免车螺纹时牙型不正确，应注意刃磨、安装车刀时要借助对刀样板或角度尺进行，避免刀尖角错误或安装时产生歪斜，车削过程中选择合理的切削用量，出现磨损后及精车环节应及时修磨或更换精车刀具，以保证正确的螺纹牙型。

（6）中径不正确。若要保证螺纹中径尺寸正确，精车时要详细检查刻度盘是否松动， 精车余量要适当，车刀刃口要锋利，及时利用公法线千分尺测量。

（7）表面粗糙度差。车螺纹时为控制表面质量，车刀刃磨前应正确修整砂轮，刃磨后用油石精研刀具，至切削刃平直无毛刺;选择合理的切削用量;刀杆不能伸出过长，尽量选用粗壮刀杆;调整车床床鞍压板及中、小滑板导轨的镶条等，保证各导轨间隙的准确性，防止切削时产生振动。

3 结束语

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、操作者等原因，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。

参考文献：

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山东省职业教育技艺技能传承创新平台“数控技能传承创新教育平台”资助