车削中常见问题浅析
摘要：普通车床在车削螺纹和切断时，时常会出现扎刀或断刀的现象，本文通过对刀具的受力分析，寻求问题的解决办法。
引言普通车床在强力车削大螺距螺纹时，有时会出现床鞍振动，轻者使加工表面产生波纹，重者断刀。而切断时，学生经常有扎刀或断刀现象。以上问题产生的原因很多，现主要通过对刀具的受力情况分析这一侧面来讨论这一现象及解决方法。
图1
图2
1 问题的产生及原因 我们知道：车削螺距较小的螺纹时，一般采用直进刀切削法（在垂直于工件轴线方向做直线进刀）；车削螺距较大的螺纹时，为减小切削力，往往采用左右借刀切削法（通过移动小滑板让螺纹车刀分别用左右切削刃切削）。 车削螺纹时，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。长丝杠的轴承处有轴向间隙，长丝杠与开合螺母之间也同样有轴向间隙。当采用左右借刀切削法强力车削右旋蜗杆用右主刀刃切削时，刀具承受了工件给它的力p,（忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图1），把力p分解成轴向分力px和径向分力巧，其中轴向分力px与刀具的进给方向相同，刀具把这个轴向分力px传给了床鞍，从而推动了床鞍向有间隙一侧做快速猛烈的来回窜动，其结果是使刀具来回窜动，并使加工表面产生波纹，甚至断刀。但用左主刀刃切削时就没有这种现象，当用左主刀刃切削时，刀具所承受的轴向分力px与进给方向相反，往消除间隙的方向运动，这时床鞍做匀速运动。 切断时，中滑板的移动是由中滑板丝杠的旋转带动螺母的移动来实现的，丝杠轴承处有轴向间隙，丝杠与螺母之间也有轴向间隙。在车床上切断时，刀具前刀面（带有前角的）承受了工件给它的力p，（忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图2），把力p分解成力pz和径向分力巧，其中径向分力巧与切断车刀的进给方向相同，指向工件，将刀具朝工件里推，从而会拉动中滑板向有间隙方向窜动，使切断刀突然扎人工件，造成扎（断）刀或工件弯曲。
图3
2 解决方法 当车削螺距较大采用左右借刀切削法的螺纹时，除了调整好车床有关参数外，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，但这个间隙也不能调的太紧，以能平稳摇动床鞍为宜。 调整好中滑板的间隙，尽量使间隙zui小；调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。 应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度，尽量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削时，要减小背吃刀量；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px。从理论上讲，右主刀刃的前角越大越好。 切断或开槽时，首先要调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。调整好中滑板的间隙，减少丝杠轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙。 磨好切断刀;不宜取过大前角，因为前角增大，刀具所受到的径向分力巧增大，从而增大扎刀或断刀的可能性。 卷屑槽不宜过深，一般深0.75～1.5mm为宜，（如图3）前角过大楔角减小刀头散热面积减小，使刀尖强度降低，刀具寿命降低。 不宜取过大进给量，如果是手动进给，一定要平稳地匀速进刀。 当前角取0度时，刀具所受到的径向分力分力py=o，刀具耐用，但不锋利。3 结论上述问题的出现都有一个共同的特点，就是车削螺纹时刀具所受到轴向分力px和切断时刀具所受到径向分力py都和刀具的走刀方向相同，都向有间隙（轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙等等）方向窜动，从而这二个力加速了刀具的不正常移动，所以，当刀具所受到的力和刀具的走刀方向相同时，我们就得特别小心地操作，避免不必要的经济损失。注意刀具的刃磨和装夹，认真调好机床各部位之间的间隙，在保证机床各部位运动自如的情况下，尽量使间隙zui小。
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图1
图2
1 问题的产生及原因 我们知道：车削螺距较小的螺纹时，一般采用直进刀切削法（在垂直于工件轴线方向做直线进刀）；车削螺距较大的螺纹时，为减小切削力，往往采用左右借刀切削法（通过移动小滑板让螺纹车刀分别用左右切削刃切削）。 车削螺纹时，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。长丝杠的轴承处有轴向间隙，长丝杠与开合螺母之间也同样有轴向间隙。当采用左右借刀切削法强力车削右旋蜗杆用右主刀刃切削时，刀具承受了工件给它的力p,（忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图1），把力p分解成轴向分力px和径向分力巧，其中轴向分力px与刀具的进给方向相同，刀具把这个轴向分力px传给了床鞍，从而推动了床鞍向有间隙一侧做快速猛烈的来回窜动，其结果是使刀具来回窜动，并使加工表面产生波纹，甚至断刀。但用左主刀刃切削时就没有这种现象，当用左主刀刃切削时，刀具所承受的轴向分力px与进给方向相反，往消除间隙的方向运动，这时床鞍做匀速运动。 切断时，中滑板的移动是由中滑板丝杠的旋转带动螺母的移动来实现的，丝杠轴承处有轴向间隙，丝杠与螺母之间也有轴向间隙。在车床上切断时，刀具前刀面（带有前角的）承受了工件给它的力p，（忽略切屑与前刀面的摩擦力，如图2），把力p分解成力pz和径向分力巧，其中径向分力巧与切断车刀的进给方向相同，指向工件，将刀具朝工件里推，从而会拉动中滑板向有间隙方向窜动，使切断刀突然扎人工件，造成扎（断）刀或工件弯曲。
图3
2 解决方法 当车削螺距较大采用左右借刀切削法的螺纹时，除了调整好车床有关参数外，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，但这个间隙也不能调的太紧，以能平稳摇动床鞍为宜。 调整好中滑板的间隙，尽量使间隙zui小；调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。 应尽量缩短工件和刀杆伸出的长度，尽量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削时，要减小背吃刀量；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px。从理论上讲，右主刀刃的前角越大越好。 切断或开槽时，首先要调整好小滑板的松紧，使其稍紧一些，以防车削时车刀移位。调整好中滑板的间隙，减少丝杠轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙。 磨好切断刀;不宜取过大前角，因为前角增大，刀具所受到的径向分力巧增大，从而增大扎刀或断刀的可能性。 卷屑槽不宜过深，一般深0.75～1.5mm为宜，（如图3）前角过大楔角减小刀头散热面积减小，使刀尖强度降低，刀具寿命降低。 不宜取过大进给量，如果是手动进给，一定要平稳地匀速进刀。 当前角取0度时，刀具所受到的径向分力分力py=o，刀具耐用，但不锋利。3 结论上述问题的出现都有一个共同的特点，就是车削螺纹时刀具所受到轴向分力px和切断时刀具所受到径向分力py都和刀具的走刀方向相同，都向有间隙（轴承处的轴向间隙和丝杠与螺母之间的轴向间隙等等）方向窜动，从而这二个力加速了刀具的不正常移动，所以，当刀具所受到的力和刀具的走刀方向相同时，我们就得特别小心地操作，避免不必要的经济损失。注意刀具的刃磨和装夹，认真调好机床各部位之间的间隙，在保证机床各部位运动自如的情况下，尽量使间隙zui小。
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