淺談車削細(xì)長(zhǎng)軸加工方法

1、淺談車削細(xì)長(zhǎng)軸加工方法摘要：本文主要介紹細(xì)長(zhǎng)軸加工過程刀具參數(shù)及切 削三要素的選擇，分析細(xì)長(zhǎng)軸加工特點(diǎn)和難點(diǎn)及工藝安排， 對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐有極大地幫助。關(guān)鍵詞：細(xì)長(zhǎng)軸刀具幾何參數(shù)切削用量細(xì)長(zhǎng)軸是工件長(zhǎng)度跟直徑之比大于2025倍(l/d>20 25)的軸類零件。在進(jìn)行加工的時(shí)候，在切削刀、重力和頂 尖頂緊力的作用下，細(xì)長(zhǎng)軸易發(fā)生變形。所以為了提高加工 的精度，需要控制細(xì)長(zhǎng)軸在加工過程中的受力及受熱變形的 影響。因此，采用合理的刀具參數(shù)、切削用量、裝夾方案等 有效措施，以提高細(xì)長(zhǎng)軸在加工過程中的剛度，以便能夠得 到的幾何精度準(zhǔn)確，來更好地保證加工的技術(shù)要求。1細(xì)長(zhǎng)軸在加工中最常見的問題由于剛性差，

2、加工遇熱后工件容易產(chǎn)生彎曲變形和振 動(dòng)。熱擴(kuò)散性能差，在切削過程中，工件受熱伸長(zhǎng)，當(dāng)工 件兩端頂緊時(shí)易產(chǎn)生彎曲。質(zhì)量難以保證。因?yàn)楣ぜ冃?后表面會(huì)變得粗糙。車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)車刀磨損大。每次走刀 時(shí)間長(zhǎng)，磨損刀具降低加工精度增大表面粗糙度。2怎樣提高細(xì)長(zhǎng)軸加工精度及預(yù)防措施2. 1減小背向力fy見圖lo fy是合力在垂直工作平面上的分力此力的反力使工件發(fā)生彎曲變形，并在切削過程中產(chǎn)生 振動(dòng)，影響工件的加工精度。故用增大車刀主偏角的方法來 減少fy對(duì)工件加工的影響。2. 2使用中心架支承車細(xì)長(zhǎng)軸在進(jìn)行車削細(xì)長(zhǎng)軸的時(shí)候，為了增加工件中的剛性，可 以對(duì)車削工件進(jìn)行分段切削，這樣可以將在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)， 可

3、使用中心架來增加工件剛性。當(dāng)車削工中心架架在某一個(gè) 支承面上。車床這樣，使l/d的比值按支承處的位置成比例 降低，而工件的剛性則增加數(shù)倍。2. 3使用跟刀架支承車細(xì)長(zhǎng)軸我們從刀架的設(shè)計(jì)原理不難看出，為了避免工件遇熱產(chǎn) 生彎曲，在進(jìn)行車削的時(shí)候，就需要采用三只支撐爪跟刀架 進(jìn)行支撐工作，這樣車削較為穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動(dòng)。因此， 車細(xì)找軸的關(guān)鍵問題就是要應(yīng)用三個(gè)爪跟刀架。2.4減少工件的熱變形伸長(zhǎng)車削時(shí)，由于切削熱的影響，使工件隨溫度的升高而變 形。因此在進(jìn)行車削細(xì)長(zhǎng)軸的時(shí)候，因?yàn)楣ぜL(zhǎng)，總伸長(zhǎng)量 也較長(zhǎng)，所以我們需要先考慮到受熱變形的影響，可以按以 下方式計(jì)算。al=allat式中al材料線膨脹系

4、數(shù)，1/°c； l工件的總長(zhǎng)，mm； at工件升高的溫度，。c。 常用材料的線膨脹系數(shù)，可查閱有關(guān)附錄表。例車削直徑為20mm,長(zhǎng)度為1100mm的細(xì)長(zhǎng)軸，材料為 45鋼，車削時(shí)因受切削熱的影響，使工件由原來的2jc上 升到66°c,求這根細(xì)長(zhǎng)軸的熱變形伸長(zhǎng)量。解已知 l= 1100mm； at=66°c-24°c=42°c；查表知，45 鋼的線膨脹系數(shù)a=ll. 59x10-61/°c根據(jù)公式（9.5）得：al=alat=ll. 59x10-6x1100x42=0. 535mm從上述我們可以得知，為了減少熱變形對(duì)工件的影響， 可以采

5、取以下措施：使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長(zhǎng)軸。為了 對(duì)變形的細(xì)長(zhǎng)軸進(jìn)行補(bǔ)償，從而使車削加工順利進(jìn)行。加 注充分的切削液。在進(jìn)行車削細(xì)長(zhǎng)軸加工的時(shí)候，加入切削 液能避免工件因溫度升高而引起的熱變形，因此我們可以合 理利用切削液帶走切削加工過程中產(chǎn)生熱量。降低刀具與工 件的摩擦，以此來提高使用壽命和工件加工質(zhì)量。2.5合理選擇刀具因?yàn)榧?xì)長(zhǎng)軸在加工過程中，由于剛性較差容易產(chǎn)生彎曲 變形，我們?cè)谶M(jìn)行車削加工的時(shí)候，增大刀具前角可以使切 削刃變鋒利，減少切削流出到前面的摩擦阻力，從而減少切 削力和切屑功率，同時(shí)加工時(shí)熱量也減少，提高刀具壽命。 但前角增大后刀頭散熱體積減少將引起切削溫度的升高，所 以要合理選擇

6、前角。而車刀主偏角是影響徑向力的主要因 素，隨著主偏角的增大，徑向切削力明顯減小。在進(jìn)行車削 細(xì)長(zhǎng)軸的時(shí)候，需要采用正常的刃傾角+3°+10。，以使 切削流向到待加工的表面上，以減少切削對(duì)已加工表面的影 響。當(dāng)車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)釆用一個(gè)較小后角時(shí)，可以起到防振的 作用。2. 6合理地控制切削用量對(duì)切削效率及加工質(zhì)量能否產(chǎn)生影響，切削用量的選擇 是否合理很重要。一般來說，在進(jìn)行工藝系統(tǒng)剛度和機(jī)床功 率允許的情況下，盡可能選取較大背吃刀量，以減少進(jìn)給次 數(shù)。但是細(xì)長(zhǎng)軸剛性差所以適合的刀量進(jìn)行切削，以此來減 少震動(dòng)，增加剛性。3結(jié)論細(xì)長(zhǎng)軸的加工因?yàn)槠鋭傂圆?，加工過程中受力和受熱變 形大。我們?yōu)榱耸辜庸ぜ夹g(shù)要求得到保證，我們可以選擇適 合的方法來滿足細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。參考文獻(xiàn)：1 陳保國，楊偉元細(xì)長(zhǎng)軸加工工藝分析j山西機(jī) 械，2003 (01).2 黃志明.細(xì)長(zhǎng)軸加工關(guān)鍵工藝a.中國石油石化工 程技術(shù)和物裝手冊(cè)(第二分冊(cè))c1.2003.3 吳國杰.細(xì)長(zhǎng)軸車削加工工藝探討j.科技信息，2011 (09).4 張明，龐雄邦淺析細(xì)長(zhǎng)軸的車削技術(shù)j甘肅科 技，2