老車工的14條經驗,適用於所有技術人

三分車工七分刀具,想幹好車床首先要保證“武器”要趁手,再就是多幹多練,外圓、內孔、長度、錐度、螺紋的結合練習,再就是複雜零件的車削練習,如:內外梯形螺紋,蝸桿,細長軸,薄壁套等,並學會使用中心架和跟刀架。


老車工的14條經驗,適用於所有技術人


1. 車削細長軸

“車工怕車杆”。這句話反映出車削細長杆的難度。由於細長軸的特點和技術要求,在高速車削時,易產生振動、多稜、竹節、圓柱度差和彎曲等缺陷。要想順利地把它車好,必須全面注意工藝中的問題。

1)機床調整

車床主軸與尾座兩中心線的連線與車床大導軌上下左右必須平行,允差應小於0.02mm。

2)工件安裝

在安裝時,儘量不要產生過定位,用卡盤裝夾一端時,不要超過10mm。

3)刀具

採用Κr=75°~90°偏刀,注意副后角α′0≤4°~6°,千萬不宜大。刀具安裝時,應略高於中心。

4)跟刀架、在安裝好後必須進行修整

修整的方法,可採用研、鉸、鏜等方法,使跟刀架爪與工件接觸的弧面R≥工件半徑,千萬不可小於工件半徑,以防止多稜產生。在跟刀架爪調整時,使爪與工件接觸即可,不要用力,以防竹節產生。

5)輔助支承

工件的長徑比大於40時,應在車削的過程中,增設輔助支承,以防止工件振動或因離心力的作用,將工件甩彎。切削過程中注意頂尖的調整,以剛頂上工件為宜,不宜緊,並隨時進行調整,防止工件熱脹變形彎曲。

2. 反走刀車削細長杆

車削細長杆的方法很多,一般是利用跟刀架進行正走刀或反走刀車削。但反走刀車削與正走刀車削相比,有許多優點,大多被採用。

在車削中容易出現兩種問題,一種是多稜形,這主要是刀具后角大,跟刀架爪部的R與工件所車出的直徑不符所致;另一種就是竹節問題,它是由在架子口跟好跟刀架後,在對刀、走刀到切削表面時,由切削深度由極小到突然增大,使切削力變化,工件產生向外讓刀,直徑突然變大,當跟刀架走上大直徑時,車出的直徑又變小了,如此循環,使加工出的工件為竹節形。

為了防止竹節形的產生,當車好架子口時,仔細跟好跟刀架,對刀後反走刀,利用中拖板手柄,再吃深(0.04~0.08)mm,但要根據切削深度大小靈活掌握。

3. 滾壓調直法

在機械加工中,常採用滾壓加工來提高工件表面硬度、抗疲勞強度和耐磨性,降低工件表面粗糙度,延長工件的使用壽命。同時,也可利用在滾壓的過程中,金屬在外力作用下塑性變形,使內應力改變來調直剛性較好的軸類和杆類工件。

在對工件進行滾壓的過程中,被滾壓工件在外力的作用下因表面層硬度不均而產生彎曲。彎曲的旋轉中心高處,承受的滾壓力大,而產生的塑性變形也大,這樣使工件的彎曲程度更加增大。特別是在採用剛性滾壓工具時,此現象更為突出。

滾壓調直的方法是在對工件第一次滾壓後,檢查工件的徑向跳動,凹處做上記號,用四爪卡盤把工件的凹處,調整到機床迴轉中心的高處來,與工件彎曲的大小成正比,再進行第二次滾壓,然後用百分表和調整四爪卡盤的卡爪,把工件校正。再用百分表檢查彎曲的情況,如還彎曲,再用上述的方法,調整工件,進行第三次滾壓,直至達到工件要求的直度為止。第二次以後所走刀的長度,應根據具體情況,不必走完全程,而且要採用反走刀。

採用滾壓調直,一般在對工件進行滾壓的過程中完成,不僅不會損傷工件的表面,而且使工件外表面受到比較均勻的滾壓,不會產生死彎,也易於操作。

4. 絲槓擠壓調直法

對於直徑較大長度也較長,又存在幾個彎的絲槓,採用擠壓調直,效果很好。

1)工作原理

採用調直工具,在外力的作用下,擠壓絲槓牙底表面,使其表面產生塑性變形,向軸向延伸,改變絲槓內部應力狀況,而使其變直。

2)調直方法

先在車床上或平臺上,測出絲槓彎曲的位置和方向,然後把彎曲的凹處向上,凸面向下與金屬墊板接觸,用扁鏟和用手錘打擊絲槓牙底,使絲槓小徑的金屬變形,而達到調直的目的。在整個調直的過程中,檢測彎曲情況,打擊扁鏟擠壓交錯進行,直到把絲槓調直。此種方法,簡而易行,不僅適用於大小絲槓,而且也適用於軸類毛坯的調直,調直後也不易復原。

3)應注意的問題

調直用的專用扁鏟尺寸R,應大於絲槓牙底直徑的一半,b小於牙底寬,α小於牙形角;與工件接觸的R截面,應磨出圓弧;調直完後,應用銼刀將被擠壓的牙底處修平。

5. 橡膠螺紋的加工

由於橡膠的硬度很低,彈性模量只有2.35N,相當於碳鋼的1/85000,在外力的作用下,極易變形,切削時很困難。特別是切削加工一些異形螺紋,更為困難。

為了解決橡膠螺紋的加工,在車床上安裝一個可以任意調整螺旋角的磨頭,或在螺紋精度要求不高的情況下,也可用風動磨頭代替。砂輪採用直徑Φ60mm~Φ80mm,粒度為60#~100#的白剛玉砂輪。砂輪安裝後,採用金剛石筆將砂輪形狀修整好,砂輪的形狀是螺紋的法向截面形狀

螺紋導程小,車床銘牌有,可以直接扳動車床手柄獲得。當車床銘牌上沒有,必須計算出所需的掛輪。一般可查手冊,也可用計算的方法,求出並製造所需的掛輪。

一般螺紋導程大於300mm時,必須降低主軸轉速,以免因主軸轉速高而影響螺紋磨削質量,同時也使操作緊張或損壞進刀箱的零件。減速的方法有:改變主、被動皮帶輪直徑;在車床外增加減速箱。

分頭的方法,和車多頭螺紋的方法一樣。

在車床上採用磨削橡膠螺紋,是一種高效率、高質量的加工工藝,先後採用磨削的方法,加工導程為(1.5~1280)mm的單頭和多頭橡膠螺紋,其質量均符合要求。

6. 臺階深孔車削的方法

在車床上車削長徑比大於4的孔,由於刀杆的剛性差,切削時振動,影響切削效率和加工表面的質量,給車削帶來了困難。特別是孔徑較大而孔很深,並帶有臺階的情況下,由於刀杆、機床剛性的影響,加工更為困難。

先在車床上用卡盤和中心架安裝好工件,用內孔刀加工工件兩端的短孔,並各配一個套和專用刀杆。在車削中間長孔時,先將左端的支承套裝人工件孔內,再將工件安裝在車床上,把刀頭伸出長度在刀杆上調整好,連同左端的支承套一起裝入工件內孔,用刀墊調整好刀杆高低,將刀杆固定在車床方刀臺上,使刀杆在套中能自如的滑動,便可使工件旋轉,開始走刀切削,直到工件縱向深度為止。

當工件車完後,再反向移動大拖板,連同右端的支承套和刀杆一起從工件中退出,即可卸下工件。加工第二件時,先安裝好左端的支承套,裝夾好工件,再將刀杆伸入到工件左端支承套內,裝好右端支承套,即可開始第二個工件的車削。

工裝的特點:兩端用支承套支承刀杆,大大增加了刀杆的剛性,使切削無振動,保證了已加工表面的粗糙度;兩端用支承套支承刀杆車削,保證了孔間的位置精度;操作簡便,效率比傳統的擴孔法提高5倍以上。

7. 調整中心架的方法

在車削長度、直徑比較大的空心工件的內孔、端面時,需使用中心架。如果中心架調整得不好,工件的軸心線和機床的主軸心線不重合時,加工中就會產生端面窪心和鼓肚及孔的錐度誤差。嚴重時,工件從卡盤中脫出,造成事故。

安裝這類工件時,工件一端採用三爪卡盤或四爪卡盤,另一端放在中心架上。然後在工件的孔中塞緊一塊木板或在工件端面用黃油貼上一張紙,將尾座頂尖的尖部靠在木板或紙面上,選用較低的主軸轉速,使工件轉一兩週,這時木板或紙面上被頂尖劃出一個圓圈,再調整中心架三個託,使圓圈的中心對正頂尖的尖部,這樣基本上就使工件的中心線與機床主軸的軸心線基本重合。在半精加工後,如測量出端面平面度和孔圓柱度超差,再對中心架的三個託進行微量調整,予以消除。

8. 巧取孔內的中心鑽尖

在鑽中心孔時,由於車床尾座的中心與工件旋轉中心不一致,或用力過大、工件材料塑性高和切屑堵塞等原因,常造成中心鑽折斷在中心孔內,不易取出。

如採用擴大中心孔的方法來取,那麼中心孔就會改變原來的尺寸,達不到質量要求。這時,只要用一段磨尖的鋼絲,把尖部插入中心孔內鑽尖的容屑槽內,撥動幾下,鑽尖一活動,就用磁鐵或磁力表座一吸,折斷在中心孔內的中心鑽尖就取出來了。

9. 車削細長軸時的缺陷消除方法

1)鼓肚形

即車削以後,工件兩頭直徑小,中間直徑大。這種缺陷產生的原因,是由於細長軸剛性差,跟刀架的支承爪與工件表面接觸不實,磨損產生了間隙,當車削到中間部分時,由於徑向力的作用,車刀將工件的旋轉中心壓向主軸旋轉中心的右側,使切削深度減小,而工件兩端的剛性較好,切削深度基本上無變化。由於中部產生“讓刀”而使細長軸成鼓肚形。

消除的方法:在跟跟刀架爪時,一定要仔細,使爪面與工件表面接觸實,不得有間隙。車刀的主偏角應選為75°~90°,以減小徑向力。跟刀架爪,應選耐磨性較好的鑄鐵。

2)竹節形

形狀如竹節狀,其節距大約等於跟刀架支承爪與車刀刀尖間的距離,並且是循環出現。這種缺陷產生的原因,由於車床大拖板和中拖板的間隙過大,毛坯料彎曲旋轉時引起離心力和在跟刀架支承基準接刀處,產生接刀時的“讓刀”,使車出的一段直徑略大於基準一段,繼續走刀車削,跟刀架支承爪接觸到工件直徑大的一段,使工件的旋轉中心壓向車刀一邊,車削出的工件直徑減小。這樣,跟刀架先後循環支承在工件不同直徑,使工件離開和靠近車刀,而形成有規律的竹節形。還有在走刀中跟跟刀架爪,用力過大,使工件的旋轉中心壓向車刀這邊,造成車出的直徑變小,繼續走刀,如此循環,也形成竹節。

消除的方法:調整機床各部間隙,增強機床剛性。在跟刀架爪時,做到爪面既要與工件接觸實,又不要用力大。在接刀處多切深(0.05~0.1)mm,以消除走刀時的“讓刀”現象,切深的大小,要掌握機床的規律,靈活掌握。

10. 反轉滾花

傳統的正轉滾花,在滾壓的過程中切屑易進人工件和滾花之間,造成工件受力過大產生花紋亂扣及重影等。如果將主軸反轉,就可以有效地防止上述弊病,滾壓出紋路清楚的花紋來。

11. 防止中心鑽折斷的方法

在車床上鑽直徑小於1.5mm的中心孔時,中心鑽極易折斷。除鑽時小心和勤排屑外,就是鑽孔時,不要鎖緊尾座,讓尾座的自重與機床導軌的摩擦力來進行鑽孔。當鑽削的阻力過大時,尾座會自行後退,而保護了中心鑽。

12. 車小偏心工件的套

用套來裝夾工件車偏心,其裝夾效率比用四爪卡盤高6~8倍。已知偏心距e與工件外圓直徑Φ2,即可求出夾具套的內徑Φ1,Φ1=2e+Φ2。加工夾具套內徑Φ1時,一定要注意內孔精度,以免影響工件的偏心距尺寸精度。

13. 旋軸的方法

螺旋輸送機構,在輸送粒狀材料的工廠應用較多。該機構中的螺旋軸在製造時,它的螺旋片是用鋼板焊接成的。這種螺旋板的齒形高、底徑小、外徑與軸頸必須同軸。要達到這一要求,必須用車床車削螺旋軸的外徑。

這種軸一般都長,在加工外徑時,由於螺距大、齒深、齒薄、剛性差,又是斷續切削,齒部受切削衝擊而產生振動,使其不能正常切削,而且還損壞刀具。為了解決這一問題,不得不降低切削速度、減小切削深度和進給量,這樣使工效大幅度地降低。

為了提高工效和質量,就採取簡單易行的車削螺紋的方法,按螺旋軸的螺距掛好掛輪,利用大絲槓帶動大拖板走刀來車削。當車完第一刀後,記住中拖板刻度,大拖板返回後,用小刀架往前移(0.5~0.7)mm,再開始走第二刀,這樣一直到把外圓車好。

用此方法車削出的螺旋軸齒頂平整,基本上消除了斷續切削,加工效率比原來提高近10倍。

14. 車床銘牌以外螺紋的加工

在眾多的機械傳動中,多頭蝸桿、多頭螺桿、多頭螺旋花鍵、變導程蝸桿、雙導程變齒厚蝸桿、斜齒輪齧合蝸桿等的螺距、導程在車床上銘牌查不到,給加工帶來困難。現介紹一種在車床銘牌上查不到所需螺距(或導程)的一種解決方法,可以省去作掛輪的麻煩。

例如,進口銑床上與斜齒輪齧合的蝸桿,其法向模數為3.175,圓周模數為3.184,在車床上找不到3.184模數,要加工就得計算與製作掛輪。經過計算與分析,把模數螺距換算成米制螺距,即3.184×3.1416=10.003mm,這樣就可以按螺距10mm加工。

在設備大修和維修中,大都以米制來測量螺紋的螺距,這樣就會出現非標準螺距。實際上螺紋分普通、英寸制、模數、徑節和非標準螺紋,它們的螺距可以互相轉換。如9.4248mm、12.5664mm、12.7mm、25.4mm和7.9756mm等,均可按其他種類螺紋處理,其結果是P=9.4248mm、P=12.5664mm,分別為模數3和模數4。

又如12.7mm、25.4mm,分別為2牙/英寸和1牙/英寸的英制螺紋。P=7.9756mm則為DP=10的徑節螺紋。


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