细长轴的车削加工方案

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论细长轴的车削加工

工业技术113科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 机械加工中工件的长度和直径比值＜7时,称为长轴,当工件的长度和直径之比≤20时,称为细长轴。

细长轴在加工过程中由于其自身刚性差,抗弯力弱,在切削力、残余内应力及切削热的作用下易出现弯曲变形,从而影响刀具和工件相对运动的准确性,使加工出的工件中间粗,两端细,严重影响工件的尺寸公差。

同时由于工件的弯曲变形而引起工艺系统振动,使加工出的工件易出现振刀纹,影响工件的形位公差及表面粗糙度。

因此,有效控制细长轴在加工过程中的弯曲变形是提高加工质量的有效途径。

1 引起细长轴弯曲变形的因素(1)工件刚性差,由于自重在车削加工时易发生弯曲变形;(2)工件的材料组织结构和热处理产生的残余内应力导致工件弯曲变形;(3)切削力和切削热使工件在车削加工时易发生弯曲变形。

2 提高细长轴加工质量的加工方法影响细长轴加工质量的主要原因是在加工过程中工件弯曲变形。

从前面的分析可知引起工件变形的主要原因为:工件自身刚性差、残余内应力、切削力及切削热。

下面就逐个分析解决上述问题,以提高工件加工质量。

2.1 选择合适的装夹方式对于细长轴由于刚性差引起的变形可通过合适的装夹方式解决,常规的装夹方式有:双顶装夹,一夹一顶装夹,采用这两种装夹方式加工时可使用中心架及跟刀架增加支撑点,增加轴的刚性。

双顶装夹 ,即用双顶尖顶工件两端中心孔,对工件进行加工。

外圆在一次装夹中完成加工,能很好的保证工件的同轴度。

但其刚性差,细长轴变形较大,而且容易产生振动,因此该方式较适宜长径比不大,加工余量较小,同轴度要求较高的工件。

采用此方式装夹时,中心孔是主要定位基准,两端中心孔应保证同轴度、角度、表面粗糙度要求,必要时对中心孔进行研磨。

一夹一顶装夹,即床头端用三爪或四爪卡盘加紧工件一端外圆,尾座端用顶尖顶工件另一端中心孔,该装夹方式中,如果顶尖顶的太紧,除了可能将工件顶弯,还将阻碍车削时由于工件受热伸长,导致工件受到轴向挤压而产生弯曲变形;另外卡爪夹紧面与顶尖孔可能不同轴,装夹后会产生过定位,也将导致工件产生弯曲变形,为了减少采用该装夹方式引起的工件弯曲变形,可在尾座端使用弹性活顶尖,使工件受热后可以自由伸长,同时可在卡爪和工件之间垫入开口钢丝以减少卡爪与工件的轴向接触长度,消除装夹时的过定位。

普通车床细长轴车削加工工艺

普通车床细长轴车削加工工艺（长度与之直径比大于20～25(即L/d≥20～25)的轴称之为细长轴。

这类零件一般在车床上进行加工。

在车削过程中，由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下，细长轴很容易产生弯曲变形，这样就破坏了刀具和零件相对运动的准确性，使加工出来的细长轴产生中间粗、两头细的形状，严重影响零件的加工精度.同时细长轴产生弯曲变形后，还会引起工艺系统振动，影响零件的粗糙度。

在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下，横置的细长轴是很容易弯曲甚至失稳，提高细长轴的加工精度问题，就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。

因此，采用反向进给车削，配合以最佳的刀具几何参数、切削用量、拉紧装置和轴套式跟刀架等一系列有效措施。

以提高细长轴的刚性，得到良好的几何精度和理想的表面粗糙度，保证加工要求。

2细长轴车削的工艺特点细长轴车削的工艺特点细长轴车削的工艺特点细长轴车削的工艺特点：①细长轴刚性很差，车削时装夹不当，很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度。

②细长轴的热扩散性能差，在切削热作用下，会产生相当大的线膨胀。

如果轴的两端为固定支承，则工件会因伸长而顶弯。

③由于轴较长，一次走刀时间长，刀具磨损大，从而影响零件的几何形状精度。

④车细长轴时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。

若压力过小或不接触，就不起作用，不能提高零件的刚度：若压力过大，零件被压向车刀，切削深度增加，车出的直径就小，当跟刀架继续移动后，支承块支承在小直径外圆处，支承块与工件脱离，切削力使工件向外让开，切削深度减小，车出的直径变大，以后跟刀架又跟到大直径圆上，又把工件压向车刀，使车出的直径变小，这样连续有规律的变化，就会把细长的工件车成“竹节”形。

造成机床、工件、刀具工艺系统的刚性不良给切削加工带来困难，不易获得良好的表面粗糙度和几何精度3引起细长轴产生弯曲变形的原因在车床上车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种：一种方式是细长轴的一端用卡盘夹紧，另一端用车床尾架顶尖支承(一夹一顶)；另一种方式是细长轴的两端均由顶尖支撑(双顶尖)。

普通车床加工细长轴工艺制作和加工方法

普通车床加工细长轴工艺制作和加工方法一般工件长度与直径25：1时称为细长轴。

干过车工的人都知道，细长轴是机床加工中最难加工的一种零部件。

过去在机械加工行业当中有句俗话：“车工怕车杆，钳工怕挫眼”。

“杆”就是指细长轴。

“眼”，指的是孔。

实际上这句话现在来讲也不过时。

细长轴始终是困扰着机床加工中的一项技术难题。

下面根据我多年干车工的实际经验给大家讲一讲在普通车床上车削细长轴的工艺制作和加工方法：一，下料：细长轴的下料尺寸和一般零部件的下料尺寸有一些区别，通常的零部件下料长度加长5-6mm，直径加大2-3mm即可。

而细长轴就不同了，由于细长轴的刚性差，主轴旋转起来所产生的离心力比较大，工件在加工过程中，很容易脱落，造成机械事故和人伤亡事故。

为了安全起见，卡盘爪加持的长度一般不少于20mm。

下料尺寸一般为30长，直径最少加大5-6mm。

二，粗车：也就是除锈，主要是给调质打基础，除锈的方法一般的分三种：1），锉刀挫。

2），砂布打。

3），车刀车。

一般的前两种不用。

用车刀车一下见光为止。

注意，在编排工艺的时候一定要注明不准打中心孔。

三，调质，硬度可根据技术要求而定。

四，校直，1),在平板上用锤子敲打的方法。

2），用压力机校直的方法。

五，时效，一般在空气中放置一段时即可。

六，车：一般的可分为粗车、半精车、精车三种。

细长轴的装卡方法，可分为一夹一顶、两顶和一加一拉的方法。

今天我给大家讲的是一夹一顶的方法加工细长轴。

首先平端面，打中心孔，最好是两头打中心孔，但不能同时把两头的中心孔打出来。

由于细长轴本身的刚性差，故在车削过程中过程中会常常出现以下问题：1在切削过程中，工件受热会产生弯曲变形，甚至会使工件卡死在顶尖间而无法加工。

2工件受切削力作用产生弯曲，从而引起震动影响工件的精度和表面粗糙度。

3由于工件的自重、变形、振动影响工件圆柱度和表面粗糙度。

4工件在高速旋转时，在离心力的作用下，加剧工件弯曲与振动。

因此，切削速度不宜过高。

细长轴的先进车削方法

细长轴的先进车削方法
细长轴的先进车削方法主要包括：
1. 伸长主轴法
伸长主轴法是采用长螺杆或长轴进行车削时采用的一种方法。

这种方法可以避免在加工长螺杆或长轴时因热变形而产生的误差。

这种方法的关键是保持螺杆或轴在加工过程中的稳定性，可以通过采用高强度材料、降低进给速度和采用加工中心来保持稳定。

2. 分段加工法
分段加工法是将长螺杆或长轴分成若干段进行加工的方法。

每个段的长度可以根据加工要求进行调整，可以采用不同的加工方式，避免热变形和振动。

在加工完成后再将各段连接起来成为完整的螺杆或轴。

3. 倒置加工法
倒置加工法是将长螺杆或长轴倒置后进行加工的方法。

通过倒置，可以避免螺杆或轴的热变形和振动，同时也能够减少加工时刀具的跨度。

这种方法需要采用专用的夹持装置和工艺，使螺杆或轴能够稳定地倒置，并且保持加工精度。

4. 加工中心法
加工中心法是采用加工中心进行车削的方法。

这种方法可以采用多轴控制和刀具切换等先进技术，可以在一台机床上完成多种复杂的加工工序。

在加工中心上进行车削可以极大地提高加工效率，同时也能够保证加工精度和表面质量。

细长轴磨削技巧

细长轴磨削技巧细长轴磨削技巧包括以下几点：1. 改进工件的装夹方法：粗加工时，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡顶法，尾座顶尖采用弹性顶尖，可以使工件在轴向自由伸长。

精车时，采用双顶尖法（此时尾座应采用弹性顶尖）有利于提高精度。

2. 采用跟刀架：跟刀架是车削细长轴极其重要的附件。

采用跟刀架能抵消加工时径向切削分力的影响，从而减少切削振动和工件变形，但必须注意仔细调整，使跟刀架的中心与机床顶尖中心保持一致。

3. 采用反向进给：车削细长轴时，常使车刀向尾座方向作进给运动（此时应安装卡拉工具），这样刀具施加于工件上的进给力方向朝向尾座，因而有使工件产生轴向伸长的趋势，而卡拉工具大大减少了由于工件伸长造成的弯曲变形。

4. 采用车削细长轴的车刀：车削细长轴的车刀一般前角和主偏角较大，以使切削轻快，减小径向振动和弯曲变形。

粗加工用车刀在前刀面上开有断屑槽，使断屑容易。

精车用刀常有一定的负刃倾角，使切削流向待加工面。

5. 使用中心架支承细长轴：中心架直接支承在工件中间，当工件可以分段车削时，在毛坯中部车处一段支承中心架的沟槽，其表面粗糙度值小，同轴度公差小，保持与车床旋转中心同轴。

6. 使用跟刀架支承细长轴：两爪跟刀架，跟刀架跟随车刀移动，车刀给工件的切削抗力，使工件贴在跟刀架的两个支承爪上，减少变形。

7. 优化磨削参数：针对不同的材料和工件尺寸选择合适的磨削参数，如砂轮粒度、转速、磨削深度等。

8. 控制冷却液的使用：使用适量的冷却液可以减少热量产生和工件变形。

9. 遵循加工步骤：按照合理的加工步骤进行磨削，避免因重复定位或装夹导致误差。

10. 提高操作技能：操作员应具备熟练的操作技能和高度的责任心，避免因操作失误导致工件损伤或质量不合格。

以上是细长轴磨削的一些技巧和注意事项，供您参考。

如需了解更多信息，建议咨询专业技术人员或查阅专业书籍。

细长轴的车削加工要领

细长轴类零件的车削加工1. 中心架和跟刀架在细长轴零件加工中的应用车削细长轴工件，长度是直径10～12倍以上的长轴时，如车床光杠、丝杠等，由于这些轴本身的刚性差，加上切削力、切削热和震动等影响，车削时易产生弯曲、锥度、腰鼓度和竹节形等缺陷。

此外，在车削过程中还会引起震动，影响工件表面粗糙度。

为了防止这种现象产生，我们可以应用一种叫做中心架的特殊支承夹具。

中心架和跟刀架是车床附件之一，用卡盘顶针与中心架，或前后顶针与跟刀架装夹，可提高切削加工系统的刚性。

使用这些附加的装卡工具，可以增加工件的装卡刚度，减少震动，保证加工质量，避免零件产生鼓面，提高工件表面形状精度和表面粗糙度，并允许采用大切削用量加工，提高劳动生产率。

下面分别就中心架与跟刀架在细长轴零件中的应用加以说明。

一、中心架在细长轴零件加工中的应用1．中心架的结构中心架的结构组成如图5-1所示。

中心架一般固定在床面一定位置上，如图5-1(b)所示。

它的主体座l通过压板4和螺母5紧固在床面上。

盖子3与主体1用销作活落连接，盖子3可以打开或盖住，并用螺钉2固定。

三个爪的向心或离心位置，可以用螺钉6调节，以适应不同直径大小的工件，并用螺钉9紧固爪7和8，使爪在需要位置上固定不动。

2．中心架的使用(1)中心架的使用调整方法工件装上中心架之前，先在毛坯中间处车一条安装中心架卡爪的沟槽，槽的直径等于工件的直径，其宽度略比爪宽大些。

接着把中心架安装在床面适当位置上并加以固定，打开盖子3，把工件安装在两顶针中间(床尾要先调整好)，用划针盘或百分表检查槽是否跳动，然后将盖子3盖好，并调整中心架3个爪，使他们与工件沟槽轻轻接触。

这时慢慢转动工件，看是否能转得动。

在爪与工件之间最好垫一层铜皮或平皮带，并加些润滑油，或者3个爪用夹布胶木制造，这样可防止擦伤工件表面。

在车削大型工件或工件转速较高时，就必须采用带滚动轴承的中心架，如图5-2所示。

(2)车削步骤车削时，先车一端，一直车到沟槽为止。

如何车削细长轴

如何车削细长轴【内容提要】工件的长度L与直径d之比（即长径比）大于25（L/d›25）的轴类零件称为细长轴。

由于细长轴本身刚性差（L/d值越大，刚性越差），因此在车削过程中会出现工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度以及在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，使车削难以进行本文从加工工艺方面入手，讲述了细长轴车削的三个关键基本技术方法。

【关键词】细长轴车削关键技术一、工件的装夹1.使用中心架支撑车削细长轴使用中心架支撑车削细长轴，关键是使中心架与工件接触的三个支撑爪所决定圆的圆心与车床的回转中心重合。

车削时，一般是用两顶尖装夹或一夹一顶方式安装工件，中心架安装在工件的中间部位并固定在床身上。

2. 跟刀架的选用跟刀架一般固定在床鞍上跟随车刀移动，承受作用在工件上的切削力。

细长轴刚性差，车削比较困难，如采用跟刀架来支撑，可以增加刚性，防止工件弯曲变形，从而保证细长轴的车削质量。

从跟刀架用以承受工件上的切削力F的角度来看，只需两支支撑爪就可以了。

切削力F可以分解F1与F2两个分力，它们分别使工件贴紧在支撑爪上。

但是工件除了受F力之外，还受重力Q的作用，会使工件产生弯曲变形。

因此车削时，若用两爪跟刀架支撑工件，则工件往往会受重力作用而瞬时离开支撑爪，瞬时接触支撑爪，而产生振动；若选用三爪跟刀架支撑工件，工件支撑在支撑爪和刀尖之间，便上下、左右均不能移动，这样车削就稳定，不易产生振动。

所以选用三爪跟刀架支撑车削细长轴是一项很重要的工艺措施。

二、减少工件的热变形伸长车削时，由于切削热的影响，使工件随温度升高而逐渐伸长变形，这就叫“热变形”。

车削细长轴时，为了减少热变形的影响，主要采取以下措施：1. 细长轴应采用一夹一顶的装夹方式卡爪夹持部分不宜过长，一般在15mm左右，最好用钢丝圈垫在卡盘爪的凹槽中，这样以点接触，使工件在卡盘内能自由调节其位置，避免夹紧时形成弯曲力矩。

细长轴的加工方法

细长轴的加工方法细长轴的加工方法是指在机械加工过程中对于长度较长、直径相对较小的轴类工件所采取的一系列加工工艺和方法。

这类工件在许多领域中都有广泛的应用，比如汽车制造、航空航天、机械制造等。

细长轴的加工方法主要有以下几种：1. 切削加工：细长轴通常通过车床、铣床、钻床等机床进行切削加工。

在车床上，可以采用车削、车磨等方式进行加工，通过刀具不断地切削和磨削，逐步将粗加工的轴件加工成细长轴。

在铣床上，可以采用铣削、镗削等方式进行加工，通过刀具的旋转和移动，将工件表面的一定量材料切除，以达到加工精度和表面质量的要求。

2. 磨削加工：磨削是细长轴加工中常用的一种方法，通过磨削工具与工件表面的相对运动，将工件表面的一定量材料切除，以达到加工精度和表面质量的要求。

磨削加工分为外圆磨削和内圆磨削两种，分别适用于细长轴的外圆面和孔内面的加工。

常用的磨削加工方法有普通磨削、中心磨削、无心磨削和滚动磨削等。

3. 精密加工：细长轴的加工精度要求比较高，常常需要进行精密加工。

精密加工包括线切割、电火花加工、焊接等。

线切割是利用线切割机将工件切割成需要的形状，可以实现高精度的加工。

电火花加工是利用电火花放电烧蚀工件表面的加工方法，可以实现对轴件表面的高精度加工。

焊接是将两个或多个工件通过热源加热到熔融状态，使其熔合在一起的加工方法，通过焊接可以实现对细长轴的连接。

4. 其他加工方法：除了以上几种常规的加工方法外，还有一些特殊的加工方法可用于细长轴的加工。

比如深孔加工、滚压加工、冲压加工等。

深孔加工是通过刀具在细长轴上钻孔，可以实现对轴内腔的加工。

滚压加工是利用滚轮对工件表面施加压力，使其产生塑性变形，从而改善轴件的表面硬度和粗糙度。

冲压加工是将细长轴放置在冲压模具中，通过冲击力将轴件冲压成需要的形状。

细长轴的加工方法在实际应用中需要根据工件的具体要求和加工精度来选择，确保加工精度和表面质量的要求。

同时，在细长轴的加工过程中，还需要注意工艺参数的选择、刀具的使用和切削润滑的控制，以确保加工质量和工件的加工效率。

细长轴的车削加工要领

细长轴类零件的车削加工1. 中心架和跟刀架在细长轴零件加工中的应用车削细长轴工件，长度是直径10〜12倍以上的长轴时，如车床光杠、丝杠等，由于这些轴本身的刚性差，加上切削力、切削热和震动等影响，车削时易产生弯曲、锥度、腰鼓度和竹节形等缺陷。

此外，在车削过程中还会引起震动，影响工件表面粗糙度。

为了防止这种现象产生，我们可以应用一种叫做中心架的特殊支承夹具。

中心架和跟刀架是车床附件之一，用卡盘顶针与中心架，或前后顶针与跟刀架装夹，可提高切削加工系统的刚性。

下面分别就中心架与跟刀架在细长轴零件中的应用加以说明。

一、中心架在细长轴零件加工中的应用1 ．中心架的结构中心架的结构组成如图5-1 所示。

中心架一般固定在床面一定位置上，如图5-1(b)所示。

它的主体座I通过压板4和螺母5紧固在床面上。

盖子3 与主体1 用销作活落连接，盖子3可以打开或盖住，并用螺钉2 固定。

三个爪的向心或离心位置，可以用螺钉6 调节，以适应不同直径大小的工件，并用螺钉9 紧固爪7 和8，使爪在需要位置上固定不动。

2．中心架的使用(1 )中心架的使用调整方法工件装上中心架之前，先在毛坯中间处车一条安装中心架卡爪的沟槽，槽的直径等于工件的直径，其宽度略比爪宽大些。

接着把中心架安装在床面适当位置上并加以固定，打开盖子3，把工件安装在两顶针中间(床尾要先调整好) ，用划针盘或百分表检查槽是否跳动，然后将盖子3 盖好，并调整中心架3 个爪，使他们与工件沟槽轻轻接触。

这时慢慢转动工件，看是否能转得动。

在爪与工件之间最好垫一层铜皮或平皮带，并加些润滑油，或者3 个爪用夹布胶木制造，这样可防止擦伤工件表面。

在车削大型工件或工件转速较高时，就必须采用带滚动轴承的中心架，如图5-2 所示。

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。

论如何做好细长轴的车削

进行注油润滑。
２车刀的刃磨）
（）１为了减少细长轴的弯曲，实际切削中径向在
切削力越小越好，而刀具的主偏角是影响径向力的主要因素，因此在不影响刀具的情况下，尽量增大应车刀主偏角，践中选用８～９。好；实Ｏ３为
工件的弯曲、形变
直线度００ｒｍ，．５ａ粗糙度Ｒ３２ｍ。ａ．１合理选择车刀并合理刃磨和装卡１车刀的选择）首先考虑刀杆的强度和韧性，般选刀杆材料一为４钢，５考虑刀具的耐用度和锋利性，头材料选刀用硬质合金类，：１（１）ＹＴ０Ｐ１或ＹＷ如ＹＴ５Ｐ０、３（Ｏ）
方法等。
关键词：细长轴车削刀具
工件
变形
精度
在机加工生产中，件的长度与直径之比大于工２５的轴类称为细长轴。细长轴工件的长径比大，刚性差，车削细长轴时，在常会出现以下问题：
的前角，一般为１￣３。５０；
（）３在实际切削中，为了使切屑流向待加工面以
防损坏已加工面，响加工质量，般取正的刃倾角影一
３左右；。
（）１工件受热会产生变形，至会使工件卡死在甚
顶尖间而无法加工。
（）４为了减少径向切削力，少工件的振动，减在
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长径比＞20的细长轴如何更高效地车削加工？

通常将长径比＞20的轴称为细长轴，其车削加工是一项很难的加工技术。

传统的细长轴类零件通常是在普通车床上加工，操作人员的技术水平很大程度上决定了零件的加工质量，而且效率低下。

应用更先进的自动化数控技术来生产超细长轴类零件是必然趋势，笔者提出了一种较为创新的加工变径超细长轴类零件的方法，并经实际验证取得了良好的效果。

1. 细长轴类零件加工难点分析1）细长轴类零件的刚性差，长径比大，切削时不仅易产生振动和热胀变形，而且需要具备一定比例的锥度。

2）细长轴在高速车削时，局部温度会急剧上升，产生较大的线膨胀，因其散热性差，导致细长轴弯曲变形，影响车削精度。

3）细长轴轴向尺寸大，车削时要求较小的进给量，刀具极易磨损，在实际加工中很容易出现崩刀、啃刀等刀具损坏现象，产生竹节形误差和麻花形误差。

2. 细长轴振动基本理论细长轴车削振动问题属于连续系统振动，其有无穷多个自由度，可以用偏微分方程对其进行描述。

在建立细长轴切削的受力模型时，可将尾座处简化为一个简支座；跟刀架只能限制X、Y方向位移，Z向可以自由移动，可将跟刀架简化为一个简支座；将自定心卡盘处简化为一个固定支承，则可建立细长轴车削时的受力简图，如图1所示。

图1 细长轴车削受力简图1—尾座2—跟刀架3—自定心卡盘在主切削力、轴向切削力、径向切削力和约束的共同作用下，细长轴将主要出现径向振动和轴向振动，假设细长轴材料为理想弹性体且满足以下三个条件：一是质量均匀分布，二是各向同性，三是服从虎克定律，这样就可以对细长轴的径向、轴向振动进行理论推导。

3. 变径超细长轴车削加工专用机床设计笔者根据所要加工零件的特点设计了专用数控机床，对一台型号为CA6140/3000的数控车床进行了数控化改造，在基本机械改造的基础上，针对细长轴类零件的加工难点进行分析，在反复试验的基础上，最终确定了液压可适应跟刀架、拉式尾座和双卡盘结构组合的加工方案，具体改造方案如下所述。

（1）液压可适应跟刀架（见图2）该专用机床设计了一种液压可适应跟刀架，在安装时确定好卡轮与刀具之间的距离，并确保液压跟刀架三爪完全与细长轴接触。

细长轴加工工艺

细长轴加工工艺一、工艺概述细长轴是指长度大于直径10倍的轴类零件，广泛应用于机械、航空、航天等领域。

其加工难度较大，需要经过多道工序才能完成。

本文将详细介绍细长轴的加工工艺。

二、材料准备1.选择合适的材料。

常用的材料有碳素钢、合金钢等。

2.对材料进行切割。

根据长度要求，将材料切割成相应长度。

三、车削加工1.粗车。

将材料放入车床上，进行粗车加工。

首先要确定好中心线，并进行装夹固定。

2.精车。

在粗车基础上，进行精车加工。

主要是为了提高表面平整度和精度。

3.修整端面。

在端面处进行修整，以保证端面平整度和垂直度。

四、磨削加工1.外圆磨削。

采用外圆磨床对轴身进行磨削，以提高尺寸精度和表面质量。

2.内孔磨削。

对于有内孔的轴类零件，在内孔处采用内圆磨床进行磨削。

3.端面磨削。

采用平面磨床对端面进行磨削，以保证平整度和垂直度。

五、齿轮加工1.车削齿轮。

将轴类零件放入数控车床上，进行齿轮车削加工。

2.滚齿。

在车削基础上，采用滚齿机进行滚齿加工，提高齿轮精度和耐磨性。

六、淬火处理1.淬火前准备。

在淬火前，需要对轴类零件进行清洗和预热处理。

2.淬火。

将轴类零件放入油池中进行淬火处理，提高硬度和耐磨性。

3.回火。

在淬火后，需要对零件进行回火处理，以提高强度和韧性。

七、表面处理1.抛光。

采用抛光机对表面进行抛光处理，提高表面质量。

2.镀层。

根据使用要求，在表面涂覆一层保护性涂料或金属镀层。

八、检验1.外观检验。

对于表面质量要求较高的细长轴，需进行外观检验，如裂纹、气泡等。

2.尺寸检验。

对轴类零件的尺寸进行检验，以保证精度和质量。

九、包装运输1.包装。

根据轴类零件的大小和重量，选择合适的包装材料进行包装。

2.运输。

选择合适的运输方式，将轴类零件送到客户手中。

以上就是细长轴加工的详细工艺流程，通过多道工序的加工处理，可以保证细长轴的精度和质量，达到客户要求。

细长轴的车削加工方案

细长轴的车削加工摘要：细长轴在车削加工中承受自身重力、切削力、高速旋转产生的离心力的作用，极容易出现振动与弯曲变形现象，增大轴的几何形状误差，而细长轴的轴向尺寸较大，直径较小，热扩散性及刚性差，受切削热作用会在轴向发生线性膨胀，若在轴向的伸长量无法得到消除，轴将受迫弯曲，从而影响轴的精度。

因此，要提高超细长轴车削加工的精度，必须对车床的夹具和刀具做进一步的改进。

为了达到所要求的加工精度，加工过程中要使用跟刀架、弹性活络顶尖和中心架等夹具和辅具，针对加工过程可能出现的问题对普通跟刀架、尾座进行改进。

采用托架避免工件产生很大的摆动；采用一夹一顶的装夹方式，尾座具有弹性,同时采用反向车削的方法，配合以最佳的刀具几何参数、切削用量等一系列有效措施，提高了细长轴的刚性，满足了加工要求。

关键词：细长轴夹具跟刀架中心架刀具车削加工一、细长轴的特点通常认为在机械中作旋转运动的长度大于直径的圆柱零件叫做轴，而工件的长度与直径之比大于25（即L/D>25）的轴类零件称为细长轴。

车削细长轴与一般轴类相比，细长轴刚性差，易变形，振动大，给切削加工带来困难，不易获得良好的表面光洁度及几何精度，其加工特点如下：１）热变形大。

细长轴车削时热扩散性差、线膨胀大,当工件两端顶紧时易产生弯曲变形。

严重时细长轴会被卡死而无法加工。

２）刚性差。

车削时工件受到切削力、细长的工件由于自重下垂、高速旋转时受到离心力等都极易使其产生弯曲变形。

３）表面质量难以保证。

由于工件自重、变形、振动影响工件圆柱度和表面粗糙度。

以下主要针对上面的三个加工特点来谈谈如何有效的提高细长轴的加工质量。

二、如何预防细长轴车削加工变形的措施（一）减小热变形伸长车削时，因切削热传导给工件，使工件温度升高，工件就开始伸长变形，如车削直径φ50mm，长度Ｌ＝1500mm的细长轴，材料为45#钢，车削时因切削热的影响，使工件比室温升高30℃，则细长轴热变形伸长量△L＝11.59×10－6（45#钢的线膨胀系数）×1500×30＝0.522mm 车削细长轴时，如果用两顶尖或用一端夹住一端顶住的方法加工，它的轴向位置是固定的，热变形伸长0.522mm，工件只能本身弯曲，细长轴一旦产生弯曲后加工就很难进行。

细长轴车削加工的注意事项

（5）振动波纹
振动波纹是进刀过程中工件外圆出现的轴向多棱或椭圆状态，由此而引起的振动现象。
二、细长轴车削实例练习
【练习9.1】多台阶细长轴的车削。如图9.6所示，材料为45钢，热处理：正火170～211HB。单件生产。
图9.6 多台阶细长轴
1．工艺分析 2．车削加工工艺及步骤
（1）下料。26 604。
① 修研顶尖孔，保证表面粗糙度Ra0.8。
②
安装过渡套筒于20
0 0.014
mm处并调节，
使其全跳动量在0.015mm以内，两
顶尖安装工件，上中心架并找正。
③
车18
0 0.014
mm至190.1mm，表面粗糙
度Ra1.6。
（6）调头装夹同上，取下过渡套筒，将中心
架移至已车出表面粗糙度Ra1.6处并找正，调
（4）热处理。 ① 高温回火。
② 校直。两顶尖支持，旋转轻打外圆，保证圆跳动量不大于1mm。
（5）车。
① 修两端中心孔，保证表面粗糙度为Ra0.8 。
②
一夹一顶装夹，车20
0 0.045
mm，一端长
10～15mm，外圆见光。
③
调头夹持已车部分，顶尖后支持，车20
0 0.019
mm至要求，保证表面粗糙度Ra1.6，并按图
7．细长轴的检测
（1）细长轴工件形状公差的检测。细长轴工件的圆度、圆柱度可用圆度仪直接检测，也可用千分尺间接检测。直线度可以把工件安放在正摆仪或放在平板上用千分表或塞尺间接检测。
（2）细长轴工件位置公差的检测。细长轴工件的同轴度、圆跳动可以把工件安放在正摆仪上用千分表间接检测。
（3）细长轴工件表面粗糙度的检测。可以用光学仪器检测，也可用表面粗糙度标准样块对照，用肉眼判断。

车削细长轴方法简介

一、细长轴的定义：当工件长度跟直径直比大于20～25倍（L/d>20～25）时，称为细长轴。

二、由于细长轴本身刚性差（L/d值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题：1、工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度。

2、在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡住。

因此，车细长轴是一种难度较大的加工工艺。

虽然车细长轴的难度较大，但它也有一定的规律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。

三、使用中心架支承车细长轴在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。

一般车削细长轴使用中心架的方法有：1、中心架直接支承在工件中间当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中间，这样支承，L/d值减少了一半，细长轴车削时的刚性可增加好几倍。

在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。

车削时，中心架的支承爪与工件接触处应经常加润滑油。

为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。

2、用过渡套筒支承车细长轴用上述方法车削支承承中心架的沟槽是比较困难的。

为了解决这个问题，可加用过渡套筒的处表面接触，见图（9?2）。

过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。

四、使用跟刀架支承车细长轴跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。

从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。

从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了（图9--4），因车刀给工件的切削抗力F`r，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。

但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。

浅谈细长轴的车削工艺

既也操所要变形伸长，件两端吴退让余地，么工件只好发生弯曲，工细长缺陷形式多种多样，有设备的原因，有刀具、作者等原因，以工那加应找采轴时．一旦出现轴向弯曲，别是工件以高速旋转时，于这种弯曲而在加工细长轴时，具体情况具体分析，出具体的影响因素，取有特由
节形等缺陷，以保证加工精度。难
１工件的装夹．
刀的主偏角。般细长轴的车刀主偏角为８。９。一Ｏ一３。刀具前角对切削力的影响最大。前角增大时，屑容易从前刀当切
切切反当切细长轴刚性差，削比较困难，采用跟刀架支撑，以增加刚面排出，削变形小，削力减少，之，前角减少时，削力增大，车如可为应一性，工件弯曲变形，而保证车削质量：削刚性差的细长轴时也切削变形大，了减少切削力和切削热，选择较大的前角，般取防止从车
引起的离心力，将弯曲进一步加剧，车削就无法进行了，因此为了减少热变形的影响，常使用弹性回转顶尖来补偿工件热变形伸长，车通在
效解方口的决的法。
【考文献】参削细长轴时，无论是低速切削还是高速切削都要加注充分的切削液，［］动和社会保障部教材办公室．工工艺与技能训练．国劳动社会保障出１劳车中有效地减少工件所吸收的热量，而减少工件的热变形的伸长。从

浅谈细长轴车削加工

浅谈细长轴车削加工细长轴是指其长度远大于直径的轴。

细长轴的车削加工是现代制造业中常见的一种加工方式，广泛应用于汽车、航空航天、机械、电子和能源等领域。

本文将从细长轴的特点、加工过程以及常见问题等方面进行讨论。

细长轴的特点主要有以下几点：1. 长大于直径：细长轴的长度远大于其直径，这使得加工过程中需要应对较大的挠度和变形问题。

2. 材料切削量大：由于轴的长度较长，每个切削点上的切削力相对较大，这会导致工件变形、扭曲和振动等问题。

3. 刚度较低：由于细长轴的直径较小，其刚度往往较低，不易保持其原有形状。

细长轴的加工过程较为复杂，需要采取一系列的工艺措施来保证加工质量和工件形状的精度。

1. 合理选择切削工艺参数：在细长轴的车削加工中，需要注意选择合适的刀具材料、刀具尺寸和切削参数等，以减小切削力和工件变形的影响。

2. 优化切削路径：细长轴的加工过程中，应尽量减小车刀在工件上的运动距离，避免在工件两端长时间停留，以减小挠度和变形的风险。

3. 采用适当的工装夹紧：细长轴车削加工中，由于工件的长度较大，容易出现振动和变形等问题，因此应采取适当的夹紧工装，保证工件的稳定和刚性。

4. 补偿刀具磨损：由于细长轴的加工过程中刀具磨损较快，会导致工件形状和尺寸的变化，因此需要及时检测和补偿刀具磨损。

细长轴的车削加工是一个较为复杂的工艺过程，需要工程师和技术人员在加工过程中综合考虑材料特性、切削工艺参数和机床等因素，并采取相应的解决措施来保证加工质量和工件形状的精度。

随着科技的发展和加工技术的不断改进，细长轴的加工质量将得到进一步提高，为实现工业制造的高精度和大规模生产提供更好的保障。

车细长轴的技巧与方法

细长轴车削加工方法和技巧在机械加工过程中，有很多轴类零件的长径比L/d>25。

在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下,横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳,因此,车削细长轴时必须改善细长轴的受力问题。

加工方法：采用反向进给车削,选用合理的刀具几何参数、切削用量、拉紧装置和轴套式跟刀架等一系列有效措施。

一、车削细长轴产生弯曲变形的因素分析在车床上车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种，这里主要说说一夹一顶安装。

通过实际加工分析，车削引起细长轴弯曲变形的原因主要有：1、切削力导致变形在车削过程中，产生的切削力可以分解为轴向切削力P X、径向切削力P Y及切向切削力P Z。

不同的切削力对车削细长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。

2、切削热产生的影响加工产生的切削热，会引起工件热变形伸长。

由于在车削过程中，卡盘和尾架顶尖都是固定不动的，因此两者之间的距离也是固定不变的。

这样细长轴受热后的轴向伸长量受到限制，导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。

二、提高细长轴加工精度的措施1、选择合适的装夹方法在车床上车削细长轴采用的两种传统装夹方式中，采用双顶尖装夹，工件定位准确，容易保证同轴度。

但用该方法装夹细长轴，其刚性较差，细长轴弯曲变形较大，而且容易产生振动.因此只适宜于安装长径比不大、加工余量较小、同轴度要求较高的工件。

采用跟刀架和中心架，虽然能够增加工件的刚度，基本消除径向切削力对工件的影响。

但还不能解决轴向切削力把工件压弯的问题，特别是对于长径比较大的细长轴，这种弯曲变形更为明显。

因此可以采用轴向拉夹法车削细长轴。

轴向夹拉车削是指在车削细长轴过程中，细长轴的一端由卡盘夹紧，另一端由专门设计的夹拉头夹紧，夹拉头给细长轴施加轴向拉力，2、采用合理的车削方法采用反向切削法车削细长轴。

这样在加工过程中产生的轴向切削力使细长轴受拉，消除了轴向切削力引起的弯曲变形。

同时，采用弹性的尾架顶尖，可以有效地补偿刀具至尾架一段的工件的受压变形和热伸长量，避免工件的压弯变形。