臥式車床使用時間長了，在車削過程中各種因素容易造成工件外圓或端面出現(xiàn)波紋。比如有些工件表面的波紋是螺旋狀的，有些工件表面的波紋是無序的，找不到規(guī)律；工件表面的一部分呈等距離波紋狀，工件表面的一部分垂直于工件軸線，工件表面的一部分平行于工件軸線。通過分析這些工件外圓或端面上的波紋，可以發(fā)現(xiàn)波紋產(chǎn)生的原因是不同的。但任何原因引起的工件外圓或端面波紋都會影響工件的生產(chǎn)質(zhì)量和使用性能。因此，有必要分析工件表面波紋產(chǎn)生的原因，并采取針對性的處理措施。

1.臥式車床加工工件表面波紋的原因分析。

1.1等距波紋產(chǎn)生的原因

在臥式車床加工過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)工件呈現(xiàn)圓形波紋，這些波紋與工件軸線垂直，間距相等，這就是等距波紋。如果工人使用記號筆在工件上做標(biāo)記，在軸向上每隔一段時間就可以看到相同的標(biāo)記。所以等距波紋的波峰和波谷的高度差很大，導(dǎo)致等距波紋的產(chǎn)生主要與以下三個因素有關(guān)。

(1)拖板會在床身導(dǎo)軌上縱向運(yùn)動，但由于臥式車床傳動部件的影響，拖板也會按照一定的運(yùn)動周期作上下方向或左右方向的運(yùn)動，這時拖板的曲線運(yùn)動軌跡就會留給工件的外圓。

(2)如果臥式車床使用壽命較長，齒條、齒輪等零件有不同程度的磨損，相應(yīng)的加工精度或配合精度會逐漸降低，在工件上產(chǎn)生等距波紋。比如齒條磨損太嚴(yán)重或者齒輪軸磨損太嚴(yán)重，加工精度低；或者齒條與床身導(dǎo)軌面的配合精度低，齒輪軸與拖板箱孔的配合精度低，都會在工件表面造成等距波紋，除波紋距離與齒條周節(jié)距相同外。

(3)如果工件端面也產(chǎn)生等距離波紋，可以明確其原因與傳動機(jī)構(gòu)有關(guān)?？傊?，不管是哪一種，原來的中間拖板都會左右移動，在工件的外圓或端面上留下一條規(guī)則的曲線。

1.2混沌波紋

在臥式車床加工過程中，工件表面經(jīng)常出現(xiàn)雜亂無章的波紋，即波紋雜亂多樣，沒有任何規(guī)律性，斷斷續(xù)續(xù)。一般來說，混沌波紋的出現(xiàn)有三個原因:

①主軸的軸承在高速旋轉(zhuǎn)時磨損，由于旋轉(zhuǎn)時不能保持受力均勻而形成振源，導(dǎo)致主軸振動；

②主軸和相應(yīng)的配合零件之間存在誤差。這樣，如果主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)，就會在誤差的影響下作不規(guī)則的軸向運(yùn)動；

③在設(shè)備長期運(yùn)行狀態(tài)下，主軸箱孔出現(xiàn)明顯的磨損和老化現(xiàn)象，主軸殼體軸承孔與主軸旋轉(zhuǎn)軸線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。主要涉及以下三個方面:

(1)工件表面與主軸貼合不緊密；

②工具加持太松；

③刀桿剛度不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

無論是哪種原因，工件在縱向進(jìn)給的過程中都會與刀具產(chǎn)生共振，然后工件會在前后方向產(chǎn)生不同程度的位移。這樣無法有效保證工件切割厚度的均勻性，工件表面會出現(xiàn)或高或低的波紋。而且工件與刀具之間的振動屬于強(qiáng)迫振動，與機(jī)床外部的振源或機(jī)床其他部件的振動有關(guān)。因此，振動頻率不僅受外界干擾力頻率的影響，還與主軸組件本身的不平衡有關(guān)。另外，在臥式車床的運(yùn)行過程中，如果工藝系統(tǒng)發(fā)生振動，可能會誘發(fā)自激振動，工件和刀具之間的相互位置會被打亂，這樣除了正常的切削運(yùn)動外，它們之間還會有周期性的振動，從而在工件表面產(chǎn)生螺旋波紋。螺旋波紋出現(xiàn)時，往往伴隨著刺耳的噪音。

2.臥式車床加工工件表面波紋的解決方法。

2.1等距波紋的解決方案

(1)用檢查桿、塞尺或刀口尺等工具測量光桿與齒輪內(nèi)孔的同軸度誤差。如果誤差較大，可將略厚于誤差值的導(dǎo)向板粘在滑板的平導(dǎo)向面上，然后通過聯(lián)刮使光桿與齒輪孔同心來減小誤差。需要注意的是，為了保證角度導(dǎo)軌的粘接厚度能夠滿足滑板的升降要求，消除水平誤差，必須安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的計算。如果誤差值不大，那么根據(jù)誤差值，可以刨掉滑板與滑板箱的結(jié)合面，升高滑板箱，然后加工中間拖板螺桿上的齒輪使其負(fù)位移，保證嚙合。

(2)測量光桿的曲率。即對于兩個V型鐵，在加上拋光棒后，測量其曲率。在這個過程中，千分表可以作為測量儀器。如果百分表的頭部先接觸到光桿上母線的中間位置，再轉(zhuǎn)動光桿，那么從百分表上讀出的數(shù)字，除以2，就是光桿的曲率。為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以分別測量光桿上母線中間位置的相鄰位置，從而在確定光桿最高彎曲點(diǎn)的同時知道光桿的最大彎曲程度。明確了光桿的曲率后，就可以用相應(yīng)的方法來校正光桿，就可以解決光桿受力彎曲的問題。

(3)在齒輪和齒條之間采用壓鉛絲法。即使用油脂，在齒輪上粘一根直徑為頂隙1.25~1.50倍的軟鉛絲，然后對齒輪施力，使其轉(zhuǎn)動。當(dāng)齒輪齒條結(jié)合面出現(xiàn)鉛絲時，在擠壓力的作用下會發(fā)生變形，鉛絲的粗細(xì)就是齒輪齒條之間的間隙值。因此，只需用游標(biāo)卡尺測量引線的粗細(xì)就可以調(diào)整齒條的位置，恢復(fù)齒輪與齒條的嚙合狀態(tài)。

(4)可以采取以下三個步驟來解決工件截面的等距波紋。

(1)先將中間拖板螺絲拉直，然后用反向壓緊法進(jìn)行加工。

(2)螺絲的心和螺母的心要嚴(yán)格統(tǒng)一，保持一致，然后余量結(jié)合刮削法進(jìn)行加工。

③對斜鐵采取相應(yīng)的調(diào)整措施，消除導(dǎo)軌間隙。

2.2混沌紋波的解決方案

(1)為了更換主軸中磨損的軸承，在安裝新軸承時，必須有效地應(yīng)用誤差抵消的方法。即軸承外圈跳動最大的點(diǎn)與主軸箱孔跳動最小的點(diǎn)對齊，軸承內(nèi)孔跳動最大的點(diǎn)與主軸軸徑跳動最小的點(diǎn)對齊，從而將誤差降到最低，將安裝精度提高到最高水平。

(2)調(diào)整主軸后端的圓螺母，調(diào)整并消除平面軸承、殼體等部件的間隙，加強(qiáng)對主軸軸向位移的控制。在調(diào)整過程中，需要先斷開主軸上的傳動齒輪，然后旋轉(zhuǎn)主軸，調(diào)整圓螺母，直到其松緊符合相關(guān)要求。

(3)主要在數(shù)控鏜床上，以主軸箱與主軸箱后軸承孔對準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)，保證主軸箱前軸承的鏜孔大8~10m。

之后，對鋼套筒的外徑進(jìn)行加工，并在鋼套筒的內(nèi)徑處留有足夠的加工余量。然后用冷縮法插入鋼套筒，待溫度恢復(fù)正常后，將主軸箱軸承外圈擴(kuò)大0.005~0.020mm，并鉆孔。

2.3螺旋波紋的解決方案

(1)調(diào)整主軸軸承，確保主軸徑向間隙滿足相關(guān)精度標(biāo)準(zhǔn)，使軸向竄動量滿足相關(guān)要求。

(2)壓緊刀具，消除松動現(xiàn)象。同時，要盡量排除外界干擾的影響。最后，在選擇刀桿時，要加強(qiáng)對刀桿剛度的控制。

(3)在日常工作中，也要對工藝系統(tǒng)的平衡進(jìn)行校正，根據(jù)實際情況進(jìn)行動態(tài)平衡；加強(qiáng)臥式車床的檢修、維護(hù)和保養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)主軸軸承、刀具等部件的潛在隱患，采取針對性的消除措施；檢查工件和刀具之間的接觸情況，然后有針對性地采取措施改善它們之間的接觸。

3.結(jié)論

綜上所述，不同形式的波紋形狀有不同的成因。在臥式車床加工過程中，工件表面經(jīng)常出現(xiàn)等距波紋、無序波紋和螺旋波紋。只有分析工件表面波紋的形狀，找出產(chǎn)生這種波紋形狀的根本原因，才能有針對性地采取解決措施。只有這樣，才能有效提高工件的加工質(zhì)量，充分發(fā)揮工件的使用性能。在查找原因和解決工件表面波紋的過程中，需要做好以下幾個方面的工作:

①技術(shù)人員應(yīng)以認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，科學(xué)合理地維護(hù)和調(diào)整臥式車床，使臥式車床的加工精度達(dá)到最佳；

②全面分析了解臥式車床的車削原理，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)車削量的控制；

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

④正確使用各類刀具，延長刀具使用壽命，提高臥式車床運(yùn)轉(zhuǎn)效率。