机械加工中,在使用普通车床强力车削大螺距螺纹时,经常会出现床鞍振动,导致加工表面产生波纹,严重时甚至造成断刀的现象。
一、问题产生的原因
与车削较小螺距的螺纹时采取的在与工件轴线相垂直的方向上做直线进刀的切削方法不同,在车削较大螺距的螺纹时,为了减小所受的切削力,常采用的是通过移动小滑板,使螺纹车刀分别用左右切削刃进行切削的左右借刀切削法。车削时,车床床鞍的移动是由长丝杠的转动带动开合螺母的移动来实现的。长丝杠在轴承处以及与开合螺母之间都存在着轴向间隙,这些间隙在受力时会使床鞍的运动状态发生微小的改变。当采用左右借刀切削法进行强力切削时,刀具受力并不是垂直于工件轴线,而是有一个角度差。
将这个力分解,可以分为与轴垂直和沿轴这两个分力。其中,径向分力对床鞍没有影响。但轴向分力由于与刀具的进给方向相同,会将这个力传递给床鞍,从而造成床鞍向有间隙一侧发生快速而猛烈的来回窜动,刀具也跟着一起来回窜动。这样,就会在工件表面产生波纹状的刀痕,甚至会引起断刀。
二、问题的解决方法
1、出现波纹或是断刀问题的根源在于刀具受到的分力推动设备向有间隙一侧运动造成的。在采用左右借刀切削法车削较大螺距的螺纹时,刀具受力是不能改变的,因此只能从设备间隙这个角度加以调整。除了要设定好车床有关参数外,还应调整床鞍同床身导轨之间的配合间隙,使其稍紧一些,以增大移动时的摩擦力,减少床鞍窜动的可能性,但也不能调的太紧,以能平稳摇动床鞍为宜。
2、调整的还有中滑板间隙,应尽量使间隙达到最小,使小滑板的松紧度稍紧一些,以防车削时车刀移位。还应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度,采用左主刀刃进行切削;而不得不用右主刀刃切削时,要尽量减小背吃刀量;增大右主刀刃的前角,刀刃口要直,要锋利,以减小刀具所承受的轴向分力。从理论上讲,右主刀刃的前角选取应该越大越好。
3、切削液要求:
3.1用或配制具有极压性能的专用切削液。要求切削液一要具有适宜的黏度,容易形成能承接较大压力的动压油膜,二要具有良好的冷却性能,把滚压过程产生的高温及时带走。