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1、技術(shù)交流航天制造技術(shù)技術(shù)交流超細(xì)長空心活塞桿高速車削加工趙文軍常菲董彥萍張建強(qiáng)（長治清華機(jī)械廠，長治046012）摘要：介紹了長徑比接近80∶1的超細(xì)長空心桿（活塞桿）的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工難點(diǎn)。從理論聯(lián)系實(shí)際的角度出發(fā)，分析了細(xì)長空心桿車削過程中容易出現(xiàn)的各種缺陷的產(chǎn)生原因，并提出針對(duì)性的措施以及提高生產(chǎn)效率的途徑。關(guān)鍵詞：超細(xì)長空心桿；車削；加工High-speedTurningforSuper-SlenderHollowPistonRodZhaoWenjunChangFeiDongYanpingZhangjianqiang（ChangzhiQinghuaMachineryFactory,Cha
2、ngzhi046012）Abstract：Thispaperintroducesthestructurefeatureandmachiningdifficultiesofsuper-slenderrodwithslendernessratioof80∶1.Takingaslenderhollowrod(pistonrod)asanexample,itanalysesthefaultreasonsintheprocessofturning,andputsforwardwaysandmeasurestosolvetheproblemsandenhancestheproductionefficien
3、cy.Keywords：super-slenderhollowrod；turning；machining1引言后，壁厚差不大于0.4mm，圓柱度0.04mm，直線度0.04mm，外圓表面粗糙度0.8μm。細(xì)長軸的特點(diǎn)是剛性較差，尤其對(duì)于長徑比超過20∶1的細(xì)長軸更是如此。在實(shí)際生產(chǎn)中，遇到了超細(xì)長空心桿類零件（活塞桿）的加工，在進(jìn)行外圓加工時(shí)很容易出現(xiàn)多棱形、竹節(jié)狀、錐度過大、彎曲、軸表面呈波紋狀等多種缺陷，為此進(jìn)行反復(fù)的加工試驗(yàn)和理論分析，攻克了超細(xì)長空心桿的高速加工難圖1超細(xì)長空心活塞桿題。2.2加工難點(diǎn)2超細(xì)長活塞桿的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工難點(diǎn)a.工件材料為30CrMnSiA，屬難加工材料；b.
4、該工件長徑比過大，加工中易振動(dòng)，易受熱變2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形，以往加工時(shí)采用高速鋼車刀加油基潤滑液，用低超細(xì)長空心活塞桿工件示意圖如圖1，兩端焊接轉(zhuǎn)速（20～40r/min）進(jìn)行切削，效率極低；?0.025堵頭，空心桿長3185mm，桿體外圓Ф40?0.087mm，c.工件直線度和圓柱度要求嚴(yán)格，全長達(dá)外徑和長度之比為1∶79.6，壁厚5mm，要求加工完0.04mm，同時(shí)外徑精度高；作者簡介：趙文軍（1978-），工程師，材料科學(xué)與工程專業(yè)；研究方向：機(jī)械普通加工、數(shù)控加工技術(shù)及生產(chǎn)管理。收稿日期：2010-09-1653技術(shù)交流2011年2月第1期d.工件表面粗糙度要求Ra0.8mm。加工中，采
5、用了浮動(dòng)頂尖頂緊工件。在裝夾工件后，尾座頂尖的松緊可通過經(jīng)驗(yàn)控制，判定的標(biāo)準(zhǔn)為：開3加工工藝方案車后，手捏住浮動(dòng)頂尖能制動(dòng)，則頂尖頂緊工件的力度合適。通過對(duì)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行工藝分析，擬采用多4.4跟刀架支撐爪材料的選擇次粗加工、半精加工、校形穿插進(jìn)行，最后進(jìn)行精車、在細(xì)長桿加工中，跟刀架的正確使用非常重要。砂帶磨工序制成。零件加工過程具體劃分為：粗車—針對(duì)工件長徑比達(dá)80∶1的情況，采用了可實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)校形—半粗車—校形—……半精車—校形—精車—支撐的跟刀架。砂帶磨削。工序約劃分為40多道。通過反復(fù)的試驗(yàn)和總結(jié)，并對(duì)跟刀架支撐爪的材料進(jìn)行了改進(jìn)，認(rèn)為在選用跟刀架支撐爪材料時(shí)，要4解決措施充分考慮
6、其與工件材料的化學(xué)親和力問題。若采用鑄鐵材料，支撐爪磨損嚴(yán)重，有時(shí)擠光了工件表面，工4.1刀具的選擇件柱面錐度達(dá)0.2mm左右，主要是鑄鐵和工件材料的根據(jù)工件材料的特殊性，對(duì)刀具的選擇進(jìn)行了認(rèn)化學(xué)親和力較大造成的。真的分析：如果選用模塊化車刀，雖然可以提高裝夾隨后試驗(yàn)了膠木、錫青銅等材料，發(fā)現(xiàn)工件柱面刀具和磨制刀具的時(shí)間，但是由于模塊化刀片刀刃過錐度都超過了0.15mm，滿足不了使用要求。最后通鈍，在加工中切削抗力較大，工件容易產(chǎn)生變形，為過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)如果跟刀架支撐爪采用硬聚氯乙烯，即此針對(duì)刀具材料選用了耐熱性好的焊接硬質(zhì)合金使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到500r/min以上，磨損都比較小，而且YT15車刀。
7、經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)刀具切削部分的角度，確工件柱面錐度在0.02mm以下，使用壽命長。定了車刀主偏角為60°左右、前角+12°左右時(shí)，切削4.5表面粗糙度的保證輕快平穩(wěn)，但發(fā)現(xiàn)工件表面花紋較大，表面粗糙，隨為了有效保證細(xì)長軸的表面質(zhì)量，在精加工后，即對(duì)刀具圓角進(jìn)行了改進(jìn)，解決了這個(gè)難題，工件表采用在刀架上裝夾砂帶磨削機(jī)對(duì)細(xì)長軸進(jìn)行了干式面粗糙度達(dá)到了預(yù)定指標(biāo)。磨削，保證了外徑尺寸精度和粗糙度要求。4.2切
