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1、細長軸的車削加工方法 摘要：細長軸車削時面臨許多技術(shù)難題，本文對這些影響細長軸加工精度的主要難點和車削的主要環(huán)節(jié)作了全面、詳細的分析，然后從工件的裝夾方法、車削細長軸時的切削用量和車刀的角度等方面，分別采取了三支承跟刀架、彈簧頂尖，改進了刀具的幾何角度，選擇熱硬性好的刀具材料、增設(shè)合理的輔助工具等一系列措施保證了細長軸的加工精度、車削質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并達到了較滿意的加工效果?！ ￡P(guān)鍵詞：細長軸跟刀架彈性活動頂尖反向切削 中圖分類號：TG5文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2016）02（c）
2、-0000-00 “鉆工怕深孔，車工怕長軸”。可見細長軸的加工難度為眾人所周知。在車削過程中產(chǎn)生的切削力和其本身質(zhì)量、離心力的作用下，極易產(chǎn)生振動和彎曲變形；再由于細長軸熱擴散差，線膨脹大，當(dāng)工件兩端頂緊時受切削熱變形影響易產(chǎn)生彎曲，這樣就破壞了刀具和零件的相對運動的準(zhǔn)確性，使加工出來的細長軸產(chǎn)生竹節(jié)、棱邊、振動或中間粗、兩頭細等缺陷，嚴(yán)重影響零件的加工精度；引起工藝系統(tǒng)振動；影響零件的表面粗糙度，甚至造成安全事故。在實際教學(xué)活動中，由于其加工難度大，有一定的代表性，因此成為我們深入研究探討的重要課題。
3、 1造成細長軸車削彎曲變形的因素 車削細長軸采用的傳統(tǒng)裝夾方式主要有兩種：一種是一端用卡盤夾持，另一端用車床尾座頂尖支承（一夾一頂）；另一種方式是細長軸的兩端均由頂尖支撐（兩頂尖裝夾）。下面從力學(xué)角度（力學(xué)模型如圖1所示），主要分析一夾一頂?shù)难b夾方法?！ ?.1切削熱產(chǎn)生的影響 車削加工會導(dǎo)致切削熱的出現(xiàn)，工件也會出現(xiàn)熱伸長。加工的時候，尾座頂尖以及卡盤本身都是固定的。細長軸受熱后延長量會被限制，因為擠壓的存在，細長軸很容易出現(xiàn)彎曲變形的情況。如圖2所示。 由此可見，提高細長軸的加工精度，防止細長
4、軸彎曲變形實質(zhì)上是控制工藝系統(tǒng)的受力及受熱變形的問題?！ ?細長軸加工前的準(zhǔn)備工作 2.1機床調(diào)整 ?、耪{(diào)整車床尾座用檢驗棒檢驗，調(diào)整尾座，使尾座頂尖中心與主軸中心同軸度誤差小于0.02mm。⑵調(diào)整車床各滑板調(diào)整小、中和大滑板的楔鐵、鑲條間隙，防止間隙過大造成車削扎刀，并能準(zhǔn)確控制進刀量。 2.2夾具的選擇和調(diào)整 ?、耪_選擇跟刀架以及對跟刀架支承爪進行修研，保證工件裝夾有足夠剛性和順利的切削條件。跟刀架支承爪應(yīng)耐磨性強，容易修整，不會磨傷工件表面。在切削中，時刻保持支承爪與工件表面接觸狀態(tài)良好，最好
5、是全部弧形面接觸，或中心線接觸。支承爪應(yīng)支于已加工表面，并以手感無振為宜，保證有充分的潤滑油潤滑。⑵選用彈力適中的活動彈性頂尖，應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，精度較高，承載能力大，當(dāng)切削熱迫使工件伸長時，其延伸長度可朝尾座方向作一定的軸向移動，以減少彎曲變形。⑶當(dāng)工件被裝夾部分較長的情況下，為了減小或消除過定位的危害，應(yīng)在工件與卡盤的卡爪之間墊以鋼絲環(huán)?！ ?.3棒料校直 對于彎曲度較大的坯料，宜采用熱校直；如本例彎曲度在5mm以下的可采用冷校直的方法。直后，可在平板上滾動檢查彎曲度?！ ?提高細長軸加工精度的措施 3
6、.1選擇合理的裝夾方法 使用較為廣泛的方法有兩種，首先是兩頂尖裝夾方法，這種方法本身的工件定位精度比較高，能夠保證同軸度。但是這種方法本身的剛度比較差，很容易出現(xiàn)細長軸彎變形，并且很容易出現(xiàn)震動。所以，這種方法在安裝長徑比比較小，加工余量比較小，并且對同軸度要求比較高的工件中適合使用。其次是，采用一夾一頂是車削細長軸通常的裝夾方法。還可以采用軸向夾拉法車削細長軸。這樣，在車削過程中，細長軸始終受到軸向拉力拉緊，減小了進給抗力把細長軸壓彎、切深抗力造成彎曲變形的影響；并且使因切削熱而產(chǎn)生的軸向伸長量得到正
7、常的釋放?！ ?.2直接減少細長軸的受力變形 ?、爬弥行募苘囅骷氶L軸當(dāng)工件可分段或可調(diào)頭車削時，用中心架在工件中間支承的方法車削。⑵利用跟刀架車削細長軸不易調(diào)頭裝夾的細長軸，為了增加剛性，防止彎曲變形，抵抗徑向切削力，可采用跟刀架切削?！ ?.3合理控制切削用量 切削用量選擇的是否合理，對切削過程中產(chǎn)生的切削力和切削熱的大小是不同的。造成變形也不一樣。 ?、徘邢魃疃萢p在工藝系統(tǒng)剛度確定的情況下，隨著切削深度的增大，車削時產(chǎn)生的切削力、切削熱隨之增大，使細長軸的受力、受熱也增大。因此在車削細長軸時，應(yīng)
8、盡量減少切削深度。⑵進給量f進給量增大會使切屑厚度增加，切削力增大。但切削力不是按正比增大，因此細長軸的受力變形系數(shù)有所下降。從切削效率的角度看，增大進給量比增大切削深度有利。⑶切削速度υc適當(dāng)提高切削速度有利降低切削力。隨著切削速度的不斷加大，切削的溫度也會升高，刀具和工件之間的摩擦力會有一定減小，細長軸受力變形也會減小。但是由于切削速度比較快，很容易出現(xiàn)熱度增加的情況，在離心力作用下，細長軸很容易玩去和變形，切削的平穩(wěn)性也
