臥式車床在加工時工件表麵波紋的成因及其對策

臥式（shì）車床使用時間長了（le），在（zài）車削過程中（zhōng）各種因素容易造成工件（jiàn）外（wài）圓或端麵出現波紋。比如有些工（gōng）件表麵的波紋（wén）是螺（luó）旋狀的，有些工（gōng）件表麵的波紋是無序的，找不到規律；工件表麵的一部分（fèn）呈（chéng）等距離波紋狀，工件表麵的一部分垂直於工件軸（zhóu）線，工件表麵的一部分平行於工件軸線。通過（guò）分（fèn）析這些工件外圓或端麵上的波紋，可以發現波紋產生的原因是不同的。但任何原因引起的工件外圓或端麵波紋都會（huì）影響工（gōng）件的生產質量和使用性（xìng）能。因此，有必要分（fèn）析工件表麵波紋產生的原因，並采取針對性的處理措施。

1.臥式車床加工工件表麵波紋的原因分析（xī）。

1.1等距波紋（wén）產生的原因

在臥式車床加（jiā）工過程中，經常會發現工件呈現圓形波紋，這些（xiē）波紋與工（gōng）件軸線垂直，間距相（xiàng）等（děng），這（zhè）就是等距波紋。如果工人使（shǐ）用記號筆在工件上做標記，在軸向上每隔（gé）一段時（shí）間就可（kě）以看到相同（tóng）的標記。所以等距波紋（wén）的波峰和波穀的高（gāo）度差很大，導致等距（jù）波紋的產生主要與以下三個因素有關。

(1)拖板會（huì）在床身（shēn）導（dǎo）軌上縱向運動，但由於臥式車床（chuáng）傳（chuán）動部件的影響，拖板也會（huì）按照一定的運動周期（qī）作上下方向或左右方向（xiàng）的運動，這時拖板的曲線運動軌跡（jì）就會留給工件的外圓。

(2)如果臥（wò）式車床（chuáng）使用壽命較長，齒條、齒輪等零件有不同程度的磨損，相應的加工（gōng）精度或配合精度（dù）會逐漸降低，在工件上產生等距波紋。比（bǐ）如齒條磨損太嚴重或者齒輪軸磨損太嚴重，加工精度低；或者齒條（tiáo）與床身（shēn）導軌麵的配合精度低，齒（chǐ）輪軸與拖（tuō）板箱孔的配（pèi）合精度低，都會在（zài）工件（jiàn）表麵造成（chéng）等距波紋，除波紋距離與齒（chǐ）條周節距相同外。

(3)如果工件端麵也產生等距離波紋，可以明確其原因與（yǔ）傳動機構有關。總之，不管是哪一種，原來（lái）的中間拖板都會左右移動，在工（gōng）件的外圓或端（duān）麵上留下一條規則的曲線。

1.2混沌波（bō）紋

在臥式（shì）車床加工過程中，工件表麵（miàn）經常出現雜亂無章的波紋，即（jí）波紋雜亂多樣，沒有任何規律性，斷斷續續。一般來說，混沌波（bō）紋（wén）的出現有（yǒu）三（sān）個原因:

①主軸的軸承在高速旋轉時磨損，由於旋轉時不能保持受力均勻而（ér）形成振（zhèn）源，導致主軸振動；

②主軸和相應的配合零件之間存在誤（wù）差。這樣，如果主軸高速運轉，就會在誤差（chà）的影響下作不規則的軸向運動；

③在設備長期運行狀態下（xià），主軸（zhóu）箱孔出現明（míng）顯的磨損和老化現象（xiàng），主軸殼體軸承（chéng）孔與主軸旋（xuán）轉軸線（xiàn）的垂直誤差使殼體與軸承之間無法緊密配合。

1.3螺旋波紋

所（suǒ）謂螺旋波紋，就是形成類似螺紋的波紋，相鄰兩個波紋之間有一段距離，但不完全重疊。主要涉（shè）及以下（xià）三個方麵:

(1)工件表（biǎo）麵（miàn）與主軸貼合不緊密；

②工具加持太鬆；

③刀杆剛度不符合相（xiàng）關標準。

無論是哪種原因，工件在縱向進給的過程中都會與刀具（jù）產生（shēng）共振，然後工件會在前後方向產生不同程度的位移。這樣無法有效保證工件切割（gē）厚（hòu）度的均勻性，工件表麵會（huì）出現或高或低的波紋。而且工件與（yǔ）刀具之間的振動屬於強迫振動，與機床（chuáng）外部的振源或機床其他部件的振動有關。因此，振動頻率不僅受外界幹擾力頻（pín）率的影響，還與主軸組件本身的不平（píng）衡有關（guān）。另外，在臥式車床的運（yùn）行過程中，如果工藝係統發生振（zhèn）動，可能會誘發自激振動，工（gōng）件和刀具之間的相互位（wèi）置會（huì）被打（dǎ）亂，這樣除了正常的切削運動外，它（tā）們之間還會有周期性的（de）振（zhèn）動，從而在（zài）工件表麵產生螺旋（xuán）波紋。螺旋波紋（wén）出（chū）現時，往往伴隨（suí）著刺耳（ěr）的噪音（yīn）。

2.臥式車床加工工件（jiàn）表麵波紋的解決方法。

2.1等距波紋的解決方案

(1)用（yòng）檢查杆、塞尺或（huò）刀口尺等工具測量光杆與齒輪內孔的同軸（zhóu）度誤差。如果誤差較（jiào）大，可將（jiāng）略厚於誤差值（zhí）的導向板粘在（zài）滑板的平導向麵上，然後（hòu）通過聯刮使光杆與（yǔ）齒輪孔同心來減小誤差。需要注意（yì）的是，為了保證角（jiǎo）度導軌的粘接厚度能夠（gòu）滿足滑板的升降（jiàng）要求，消除水平誤差（chà），必須安排專業技術人員進行嚴格細致的計算。如果誤差值不（bú）大，那麽根據（jù）誤差（chà）值，可以刨掉（diào）滑（huá）板與滑板箱的結合麵，升高（gāo）滑板箱，然後（hòu）加（jiā）工（gōng）中間（jiān）拖板螺杆上的齒（chǐ）輪使其負位移，保（bǎo）證齧合。

(2)測量光杆的曲率。即對（duì）於兩個（gè）V型鐵，在加上（shàng）拋光（guāng）棒後（hòu），測量其曲率。在這個過程中，千（qiān）分表（biǎo）可以（yǐ）作為測量儀器。如果百分表的（de）頭部先接觸到光杆上母線的中間（jiān）位置，再轉動光杆，那（nà）麽從百分表上讀出的數字，除以2，就是光杆的曲（qǔ）率。為了提高測（cè）量結果的準確（què）性，可以分別（bié）測量光杆上母線中間（jiān）位（wèi）置的相鄰位置，從而在確定光杆最高彎曲點的同時知道光（guāng）杆的最大彎曲程（chéng）度。明確了光杆的曲率後，就可以用相應的（de）方法來校正光杆，就可以解決光杆受力彎曲的問（wèn）題。

(3)在齒（chǐ）輪和齒條之間采用壓鉛絲（sī）法。即使用（yòng）油脂，在齒輪上粘一根直徑為頂隙1.25~1.50倍（bèi）的軟（ruǎn）鉛絲，然後對齒輪施力，使其轉動（dòng）。當齒輪齒條結合（hé）麵出（chū）現鉛絲時，在擠壓力的作用下會發生變形，鉛絲（sī）的粗細（xì）就是齒輪（lún）齒條之間的間隙值。因此，隻（zhī）需用遊標（biāo）卡尺測量引線的粗細就可以調整齒條的位置，恢複齒輪與齒條的齧合狀態（tài）。

(4)可以采取以下三個步驟來解決工件截麵的等距波紋（wén）。

(1)先將中間（jiān）拖（tuō）板螺絲（sī）拉直，然後用反向（xiàng）壓緊法進（jìn）行加工。

(2)螺絲（sī）的心和螺母的心要嚴格統一，保持一致（zhì），然後（hòu）餘量結合刮削法進行加（jiā）工。

③對斜鐵采取相（xiàng）應的調整措（cuò）施，消除導軌（guǐ）間隙。

2.2混沌紋波的解決方案

(1)為了更換主軸中磨損的軸承，在安（ān）裝新軸承時，必須有效地（dì）應用誤差抵消的（de）方法。即軸承外圈跳動最大的（de）點（diǎn）與（yǔ）主軸箱孔跳動最小的點對（duì）齊，軸承內（nèi）孔跳動最大的（de）點（diǎn）與主軸（zhóu）軸（zhóu）徑跳動最小的點對齊，從而將誤差降到最低，將安裝（zhuāng）精度提高到最高水平。

(2)調整主軸後端的圓螺母，調整並消除（chú）平麵軸承、殼體等部件的間（jiān）隙，加強（qiáng）對主軸（zhóu）軸向位移的控製。在調（diào）整過程中，需要（yào）先斷（duàn）開主軸上的（de）傳動齒輪，然後旋轉主軸，調整圓螺母，直到其（qí）鬆緊符合相關要（yào）求。

(3)主要在數控鏜床（chuáng）上，以主軸箱與主軸箱後軸承孔對準為標準，保證主軸箱前軸承的（de）鏜孔大8~10m。

之後，對鋼（gāng）套筒的外徑進行加工，並在鋼套筒的內徑處留有足（zú）夠的加工餘量。然後用冷縮法（fǎ）插入鋼套筒，待溫度恢複（fù）正常後（hòu），將主軸箱軸承外（wài）圈（quān）擴大0.005~0.020mm，並鑽孔。

2.3螺旋波（bō）紋的（de）解決方案

(1)調整主軸軸承，確保主軸徑向間隙滿足（zú）相關精度標準，使軸向竄動量（liàng）滿足相關要求。

(2)壓（yā）緊刀具，消除鬆動現象。同時，要盡量排除外界幹擾的影響（xiǎng）。最後，在選擇刀杆時，要加強對刀杆剛度的控製（zhì）。

(3)在日常工作中，也（yě）要（yào）對工藝（yì）係統（tǒng）的平衡進（jìn）行（háng）校正，根據實際情況進行（háng）動態平衡；加（jiā）強臥式車床的檢修、維護和保（bǎo）養，及（jí）時發現主軸軸承、刀具等部（bù）件的潛（qián）在隱患，采取針對性的消除措施；檢（jiǎn）查工件和（hé）刀具之間的接觸情況，然後有針對性地采取措施改善它（tā）們之間的接觸。

3.結論

綜上所述，不同形式的波紋形狀有不同（tóng）的成因。在臥式車床（chuáng）加工過程中，工件表麵經常出現等距波（bō）紋、無（wú）序波紋和螺旋波紋。隻有分析工件表麵波紋的形狀，找出產生這種波紋（wén）形狀的根本原（yuán）因，才能（néng）有針對性地采取解決措施。隻有這樣，才能（néng）有效提高工件的加工質量，充分發（fā）揮工（gōng）件的使用性能。在查找原（yuán）因和解決工件表麵波（bō）紋的過程中（zhōng），需要做好以下（xià）幾個方麵的工作:

①技術人員應以認真負責的工作態度，科學合理地維護和調整臥式（shì）車床，使臥式車床的加工精度達到最佳；

②全麵分析了解臥式車床的車削原（yuán）理，在此基（jī）礎（chǔ）上加強車削量（liàng）的控製；

③根據工件（jiàn）的加工情況，采取正確的輔助措施，提高工件的加工質量，減少人（rén）為因素或外界因（yīn）素對工件加工質量的影響；

④正確使用各（gè）類刀具，延長刀具使用壽命，提高臥式車床運轉效率。