细长轴的普通车床车削加工

细长轴的普通车床车削加工
细长轴是指轴的长度与其直径的比例大于20到25之间的轴。

由于该种类零件的刚度很差，一直是我国产品加工的难点，并且还有特殊的电讯性能的要求和很高的尺寸要求，在细长轴进行车削加工时，很难保证其加工后的尺寸的精确度。

所以如果想要顺利地对细长轴进行加工，就必须采取一些有效地措施，还要对材料的本身进行相关的处理，采取有效地加工方法和合理地加工步骤，才能解决此类问题。

1 细长轴车削加工的缺陷
1）由于细长轴的刚性差，这样细长的工件由于其自身的重量会出现下垂的现象，所以在进行高速地旋转时，由于其受到离心力和车削时受到的车削力，所以很容易产生细长轴弯曲变形的现象，出现的弯曲情况越严重，在车削时产生的振动就会越大，其表面的精度就难以得到有效地保证；
2）在进行车削加工时会产生很大的热量，由于产生的热量很难得到扩散，而且其线的膨胀度很大，所以在两端顶的很紧的时候就极容易产生弯曲变形的现象；
3）细长轴的车削加工需要操作人员具有很高的技术加工水平，还需要很细心的操作，如果在加工时某一个环节的操作不当，就容易出现问题，例如径向跳动、波纹现象、弯曲并且产生竹节现象等这些加工疵病，所以细长轴的加工对加工机床的调整、刀具及辅具的应用和切削用量都提出了很严格的要求；
4）在对细长轴进行装夹操作时，由于轴向顶紧力的作用，使得零部件在装夹的时候已经产生弯曲变形的现象，这样就在加工的时候影响了工件的尺寸和形状精度；
5）在车削加工的过程中，由于车削力挤压和牵引导致的工件出现弯曲变形的现象，在细长轴进行车削的过程中，其产生的切削力分解成为背向力、切削力和进给力三种，产生的不同的切削力对加工细长轴时出现弯曲变形现象的影响是不相同的。

背向力是与进给运动方向的力是垂直的，其主要作用在机床工艺系统的刚性最差的方向，使地工件在水平面就产生弯曲变形。

进给力是由于细长轴的刚性太差导致的弯曲变形的现象。

在加工变形的零件时，其在高速的旋转状态，因为离心力的作用，使得变形加剧从而引起机床振动。

2 解决车削加工细长轴出现问题的具体措施
1）中心架的选择和跟刀架材料的正确选择。

（1）在支承细长轴时使用中心架，把中心架直接地支承在工件的中间位置，这样其L/d值就缩短了一半，这样就可以增加几倍的细长轴的刚度，但是在安装中心架之前，要在毛坯的中部车出一段沟槽便于使用支承中心架支承爪的使用，其表面的粗糙度和其圆柱度的误差
要控制的很小，否则就会对工件的精度造成一定的影响。

在车削加工的时候，要经常润滑中心架支承爪和工件的接触位置。

所以为了保持支承爪和工件的良好接触，可以在支承爪和工件中间增加一层纱布或者研磨剂，在进行研磨和抱合之后就可以保持两者很好的接触；（2）使用过渡套筒来支承细长轴。

由于车削支承中心架的沟槽是十分困难的，所以为了解决这个麻烦，可以增加使用过渡套筒与去表面相接触，由于过渡套筒的两端都有四个螺丝钉，可以用这些螺丝钉把毛坯工件夹住并要调整套筒的轴线使之与主轴旋转的轴线互相重合，这样就可以进行车削了；（3）用跟刀架支承细长轴。

把跟刀架固定在床鞍上，跟刀架都有两个支承爪，这样跟刀架就可以和车刀一起移动，可以抵消径向切削的时候增加的刚度，这样就可以减少变形弯曲，进而减小细长轴的表面粗糙度并且提高细长轴的形状精度。

跟刀架在实际使用时，由于工件自身有向下的重力，并且工件会出现避不可免的弯曲变形，所以在进行车削加工时候，工件会因为离心力的原因瞬间的与支承爪分离，接触支承爪会引起机床的振动。

所以要采用有三只支承爪的跟刀架，是工件牢牢的在支承爪下不能移动，这样在进行车削时就不会产生振动的现象。

2）减少因工件过热而引起的变形伸长现象。

在进行撤销加工时候，因为切削产生大量的热量，使得工件的温度也随之变高，工件就会逐渐的伸长并出现变形，一般的轴类不会考虑变形伸长的问题，但是因为细长轴的长度很长，总的伸长量也很长，所以引起的热变形是比较明显的，细长轴在加工时一端被夹住，而令一端顶住，工件无法伸长，所以工件就会产生弯曲的现象，当工件出现弯曲的现象的时候，车削加工就很难再进行下去了。

（1）使用弹性回转顶尖加工细长轴，能够有效地补偿细长轴的热变形伸长，是工件不易弯曲，顺利进行车削；（2）加注切削液，不管是低速切削还是高速切削，加注切削液可以起到充分的冷却效果，不会出现因升温而引起的热变形伸长，其还可以增加道具的使用寿命以及加工的质量；（3）要保持刀具的锐利，减少工件和车刀之间的摩擦而引起的发热状况。

3）合理地选择切削的用量。

（1）切削的深度。

在车削细长轴时，要尽量的减少切削的深度；（2）进给量。

要合理地优化切削参数，获得更合理更有效的车削加工轨迹；（3）切削的速度。

切削的速度要控制在一定的范围内，对一些长径比较大的工件，要适当地降低切削的速度。

3 结论
机械加工中细长轴的车削加工时比较常见的，在进行车削加工的时候要使用合理的装夹方法并且采用先进的技术方法，选择合理的道刀具以及控制切削的用量，这样就可以保证细长轴在车削加工时的质量。

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