细长轴车削加工轴加工研究
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。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴件是一种常见的机械零件，如车床主轴、机床导轨等。
其加工过程中需要采用车削加工工艺，但由于其特殊的几何形状，加工过程中容易出现一些问题。
本文将对细长轴件车削加工中出现的问题进行分析和解决方法的探讨。
一、加工难度高细长轴件加工时，由于长度比较长，容易出现加工过程中的“弯曲”现象，这会导致加工难度增加。
因此，为了确保加工质量，需要在加工过程中采用一些措施，比如采用精确的机床、加压滚轮等来防止弯曲。
二、加工质量不稳定由于加工过程中存在弯曲的现象，轴件的加工质量很容易受到影响，导致加工质量不稳定。
为了避免这种情况的发生，关键是要选择适合的机床、工艺和切削参数，控制车刀切削速度，保证切削力和切削热量在可控的范围内，从而实现加工质量的稳定。
三、加工表面粗糙度高细长轴件加工表面粗糙度高是常见的现象，主要是由于车削过程中产生的振动和切削力导致的。
为了避免这种现象的发生，需要优化加工工艺、选择合适的刀具和刀柄，选用合适的车削速度和加工深度等。
同时，还可以采用降低切削液粘度、提高切削液流量等方法来降低表面粗糙度。
四、刀具寿命短由于细长轴件的加工过程存在较大的切削力和振动，因此容易导致刀具磨损严重和寿命短。
为了延长刀具的寿命，可以采用选择合适的刀具材料和刀具形状，选用合适的切削参数和刀具覆盖率，采用精确的刀具刃磨工艺等方法。
总之，细长轴件的加工过程中会出现很多问题，但只要合理选择机床、优化加工工艺、严格控制加工质量，就能够保证加工效率和加工质量的稳定。
在实际加工过程中，应根据不同的加工要求和加工对象采用合适的加工工艺和切削参数，以提高加工效率和加工质量。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴是指长度远大于直径的工件，在加工过程中，容易出现弯曲、振动、变形等问题。
如果不加以控制，将会导致加工精度下降，影响工件质量。
为了保证加工效果和工件质量，需要在细长轴车削加工过程中，注意以下几点：1.选用合适的切削速度：细长轴在车削加工过程中容易出现振动，当振动频率接近工件自身频率时，振幅将会越来越大，导致加工质量下降。
这时，可以通过选用合适的切削速度来解决这个问题。
一般来说，切削速度越大，振动频率就越高，因此，可以选用较低的切削速度来避免振动。
2.选择合适的切削深度：在车削细长轴时，应该慢慢地将刀片送入工件，以避免切削过深导致振动或变形。
切削深度也应该在切削中逐渐增加。
一般来说，切削深度不宜超过工件直径的一半。
3.刀具选择和夹持方式选择：在选择刀具时，应该选择合适的刀片材料和几何形状，以确保刀具的刚性和切削性能。
此外，夹持方式也应该选择适合的机床夹持方式，并配合工件夹具合理使用。
4.加工过程中加强润滑：在细长轴车削过程中，切屑容易卡在刀具和工件之间，导致刀具和工件表面的磨损、发热和变形加剧。
因此，在加工过程中需要加强润滑，以减小切屑卡紧的风险。
在润滑过程中可以使用液压或者机油等润滑剂。
5.采用正确的上夹法：在细长轴车削加工时，应该采用正确的上夹法，以确保机床和工件的稳定性。
在夹紧过程中，夹具和机床之间的加工应该尽量减少刻痕或者切缺，以避免造成夹具松动或者工件变形。
夹紧力也必须逐渐调整，以保证夹紧力的均匀分布。
综上所述，细长轴车削加工需要综合考虑多个因素。
在加工过程中，应该选用合适的切削参数、刀具和夹具，加强润滑，正确采用上夹法，才能保证加工质量和工件精度，提高加工效率和生产力。
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。
细长轴的车削加工探讨
细长轴的车削加工探讨【摘要】文章对细长轴加工难度大的主要原因以及加工过程中主要变形进行了分析，并针对学生在实习操作中车削细长轴的情况，提出了改善细长轴车削加工质量的见解。
【关键词】细长轴；车削；变形；加工质量细长轴即工件的长度与直径之比大于25的轴类零件。
俗话说“车工怕车杆”，这句话充分反映出车削细长轴的难度。
其实车削细长轴是有一定的规律性的，只要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长等，问题就迎刃而解了。
一、细长轴加工难度大的主要原因1、刚性差。
由于细长轴在加工过程中受到切削力、夹紧力、重力和惯性等外力的作用，更易产生变形，破坏了刀具和零件之间的正确位置关系，使细长轴的加工精度降低。
2、长度大。
细长轴的长度越大，一次走刀时间越长，刀具的磨损越大，对零件的几何形状精度影响也越大。
3、散热性能差。
细长轴在切削作用下，会产生相当大的线膨胀。
如果轴的两端为固定支撑，则工件会因伸长而弯曲。
4、加工时易产生振动。
细长轴加工时本身就容易产生变形和振动，加上采用中心架、跟刀架辅助工夹具操作技能要求高，致使工件、夹具、刀具等方面的协调困难，增加了许多振动因素。
二、细长轴加工过程中产生的主要变形1、切削力导致变形。
切削力可分解为三个互相垂直的分力：轴向切削力Px、径向切削力Py及切向切削力Pz，它们将使轴产生水平和纵向方向的弯曲。
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。
1）径向切削力PY（见图1）：径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的，会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。
2）轴向切削力PX（如图2所示）：平行作用在细长轴轴线方向上，它对工件形成一个弯矩。
对于一般的车削加工来说，这个力对工件弯曲变形的影响可以忽略。
但当细长轴的一头被夹持在卡盘中间，另一头施以切削力时，就像在一根杆子上施加一个偏置压力，当轴向切削力超过一定数值时，将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。
2、切削热产生的变形。
细长轴车削加工方法技术研究
切 削 用 量 选 择 的 是 否 合 理 ，对 切 削 过 程 中产生 的切 削力 的大 小、切削热 的多少是不 同 的 。 因此 对 车 削 细 长 轴 时 引 起 的 变 形 也 是
不同的。 切削深度ｆ ｔ １
二、提高细长轴加工精度 的措施
在细长轴 加工过程 中，为提 高其加工精 度 ，应根据不 同的生产 条件 ，采取 不 同的措 施 ， 以提 高细 长 轴 的加 工 精 度 。 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 。 加工细长 轴通常采用 一夹一 顶的装夹 方 式 。 但 是 在 该 装 夹 方 式 中 ，如 果 顶 尖 顶 得 太 紧，除 了可 能将细长轴 顶弯外 ，还能阻碍车 削 时 细 长 轴 的 受 热 伸 长 ， 导 致 细 长 轴 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 ， 也能导致细长轴产 生弯 曲变形． 因此采用一夹 顶装夹方 式时 ，顶尖 应采用弹 性活顶尖 ， 使细长轴 受热后可 以 自由伸长 ，减少其受热 弯 曲变 形 ； 同 时 可 在 卡 爪 与 细 长 轴 之 间垫 入 个开 口钢 丝圈 ，以减 少卡爪 与细长轴 的轴 向接触长度 ，消除 安装 时 的过 定位 ，减少弯 曲变 形 。 直 接 减 少 细 长 轴 受 力 变 形 采 用 跟 刀 架 和 中 心 架 采用一夹 一顶 的装 夹方式车 削细长轴 ， 为 了减 少 径 向 切 削 力 对 细 长 轴 弯 曲 变 形 的 影 响 ，传 统 上 采 用 跟 刀架 和 中心 架 ， 相 当于 在 细 长 轴 上 增 加 了一 个 支 撑 ，增 加 了 细 长 轴 的 刚度 ，可有 效地减少径 向切削 力对细长轴 的 影响。 采 用 轴 向 拉 夹 法 车 削 细 长 轴 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 。在车削 过程 中，细 长 轴 始 终 受 到 轴 向拉 力 ， 解 决 了轴 向 切 削 力 把 细 长 轴 压 弯 的 问题 。 同 时 在 轴 向 拉 力 的作 用 下 ，会使细 长轴 由于径 向切削 力引起 的弯 曲 变 形 程 度 减 小 ； 补 偿 了 因 切 削 热 而 产 生 的 轴 向伸 长 量 ， 提 高 了 细 长轴 的 刚性 和 加 工精 度 。 采用反向切削法 车削细长轴 反 向切 削 法 是指 在 细 长 轴 的车 削 过 程 中，车刀 由主轴卡盘 向尾架 方向进给 ， 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
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。
细长轴数控车削工艺研究
９ ・ ９
总第 ２０ ４ 期 问题 ， 一 是 焊 接 轴 变 形 大 ， 段 轴 的 自身 结 构 不 一 其 各
轴 ， 于生产 。 用 １ 细 长 轴 的 结 构 分 析
使 用 普 通 车 床 就 可 进 行 ， 夹 方 法 相 对 简 单 ， 端 用 装 一
四爪 卡 盘 夹 紧 ， 一 端 用 弹 性 活 顶 尖 顶 紧 就 可 以 进 另 行 加 工 ， 果 加 工 较 长 的 轴 类 零 件 ， 求 选 用 合 适 的 如 要
断 的 更 换 中 心 架 的 位 置 ， 整 主 轴 转 速 、 制 进 给 量 和 切 削 深 度 ， 终 加 工 出 合 格 的 轴 ， 前 该 轴 已 应 用 调 控 最 目 到 了 实际生产 中。
关 键 词 ： 长 轴 ； 控 车 削 ； 艺研 究 细 数 工 中 图分类 号 ： ＴＧ ５ ９ ４ １ ．５ 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： Ｏ — ６ ２１（ ０１ ） ４ Ｏ ９ Ｏ２ １Ｏ ７ ９ ２ １ １ 一 Ｏ９ 一
时 利 用 数 控 车 床 的 特 点 ， 制 数 控 程 序 进 行 多 型 面 编 的 加 ＿ ， 够 保 证 前 后 各 型 面 的 相 关 尺 寸 ， 是 对 于 ２ 能 ２ 但 多 段 拼 焊 的 细 长 轴 ， 次 进 行 多 型 面 加 工 ， 在 以下 一 存
收 稿 日期 ： ０ １ Ｏ — ２ ２１一 ５ ５ 作 者简 介 ： 白增 宏 ， ， 男 专科 ／中级 工程 师 。
如 图 １所 示 ， 轴 有 七 段 圆 锥 面 台 阶 ， 锥 面 直 该 各 径 分 另 为 １ ２土 ０ ０ ５ ｍ ， １ ８ ０ ０ ５ Ⅱ ８ ． ５ｒ ａ ９ 士 ． ５ ｍｍ ， １ ２ ４
浅谈细长轴车削加工
浅谈细长轴车削加工细长轴在机械加工中是常见的工件，如车床上加工的轴、机床导轨等。
而细长轴的车削加工则是其中一种基本加工方式，下面我们来探讨一下细长轴车削加工的一些基本知识。
细长轴车削加工是一项难度较高的加工任务，主要因为以下原因：1.细长轴的自身结构特点决定了它很容易发生弯曲变形，难以保持几何形状稳定。
2.细长轴的长度通常比直径长很多倍，而如果是采用同一直径的加工刀具进行加工，那么匹配的加工速度就会发生很大的差异，加速度容易造成工件表面的粗糙度控制不当，进而导致加工质量变差。
3.细长轴的制作过程涉及到许多不同的工步和工艺，因此需要花费更长的时间和完成高精度的加工和调试，往往难以通过简单的机械切割工具完成，需要用到精密的车床或磨床等设备来进行加工。
在实际的生产中，细长轴车削加工的过程中应该注意以下几个工艺要点，以保证加工质量和工作效率。
1.选择合适的材料：细长轴通常需要选择高强度、低变形的金属材料作为加工材料。
常见的材料有不锈钢、钛合金、铝合金等，选择时还要考虑材料的热膨胀系数和热变形率，以及其它加工性能指标等。
2.调整切削参数：进行细长轴车削加工时，需要根据具体的工件要求和加工材料来调整切削参数，如切削速度、进给量、切削深度等，以达到较好的加工质量和工作效率。
3.保持稳定：在车削过程中，细长轴容易发生振动和变形，导致加工质量下降，因此要采取一些稳定措施，如增加切削刚性、采用刚性较高的刀具以及缩小切削过程的加速度等。
4.进行精细省略：在加工过程中，先通过较粗的铣削等方法去除多余材料，然后再进行细致的车削和切削等过程。
这样一来，不仅可以省略一些加工程序和时间，而且还可以减少工件的振动和变形。
由于细长轴的车削加工难度较高，传统加工方式所生产的产品品质和精度水平有限，其未来趋势将会朝着更高精度、更高效的方向发展，具体表现在以下方面：1.高速切削技术：采用更高速的切削方式可以有效提高加工效率，减少加工时间，同时还可以降低工件表面的粗糙度和工具的磨损。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工是制造业中非常常见的一种加工方式，它主要适用于制造特殊类型的
轴类工件。
在细长轴车削加工过程中，常常会面临一些问题，比如加工难度大、工艺复杂、加工精度要求高等。
本文将对细长轴车削加工的问题进行浅析，并提出一些解决方案。
细长轴车削加工的问题主要包括以下几个方面：
1. 加工难度大：由于轴类工件的细长特点，使得其在车削过程中容易产生较大的振
动和变形，因此加工难度较大。
长时间的振动会导致切削力不稳定，严重时还会影响加工
精度和表面质量。
解决方案：针对加工难度大的问题，可以采取以下措施：选择较高刚性的车床和工具，控制切削速度和进给速度，用适当的切削液进行冷却和润滑，合理设计刀具的放置位置，
减小振动和变形。
2. 工艺复杂：在细长轴车削加工中，由于工件的长、细和特殊形状，使得工艺过程
较为复杂。
加工过程需要经过多个环节，包括车削、切割、定位、研磨等。
解决方案：为了简化工艺流程，可以考虑采用特殊的夹具和定位装置，提高工件的加
工精度和稳定性；合理安排每个工艺环节的顺序和方法，确保加工过程的稳定性和一致
性。
3. 加工精度要求高：细长轴车削加工中，由于工件的细长特点，其加工精度要求较高。
包括直径的精度、圆度的精度、轴心的精度等。
解决方案：对于加工精度要求高的轴类工件，可以采取以下措施：选择高精度的车床
和工具；采用刚性好的定位装置，确保工件的稳定性和一致性；控制切削参数，包括切削
速度、切削深度和进给速度等；加工过程中定期测量和调整，确保加工精度的达标。
细长轴车削加工工艺研究
细长轴车削加工工艺研究摘要：细长轴由于自身的特点，在对其进行车削加工时存在变形等问题致使加工精度不高。
本文从减小受力弯曲变形、受热弯曲变形和合理控制车削用量三个方面，提出了一些措施，提高了细长轴车削加工的工艺质量。
关键词：细长轴车削加工精度细长轴是指零件的轴长度与直径之比（L/D）大于20。
在对细长轴进行车削加工时，由于其刚性较差等特点，零件易产生弯曲变形、振动等问题，大大降低了加工精度，故细长轴车削加工是金属车削加工工艺的难点[1]。
为了提高细长轴车削加工精度，应分析加工误差产生的原因，并提出一些改进的工艺措施。
1、细长轴车削加工的问题与变形分析1.1 细长轴车削加工的问题细长轴车削加工主要存在以下问题[2]。
（1）易产生弯曲变形。
细长轴产生弯曲变形的原因主要有刚性较差和热变形大。
细长轴刚性较差，零件受自重影响、车削时受到切削力作用都能产生弯曲变形。
细长轴热变形大，在车削过程中所产生的热量会使零件产生很大的线膨胀，而零件两端夹具的顶压作用限制了零件两端点的延伸，从而使零件被迫产生弯曲变形。
（2）工艺要求高。
在对细长轴车削加工过程中，对于机床、夹具、刀具等有比较严格的要求，同时需要工作人员具有较高的技术水平和细心的工作态度。
要是加工过程的某个环节处理不好就会产生问题，如径向跳动、产生波纹等。
1.2 细长轴车削加工的变形分析在车床上车削细长轴是一般采用一夹一顶的装夹方式，即细长轴的一端用尾架顶尖支撑，另一端采用卡盘夹住，见下图1和2。
下面分别分析细长轴在切削力作用下的受力弯曲变形和车削热作用的受热弯曲变形[3]。
径向切削力Fy对弯曲变形的影响。
径向切削力与细长轴的轴线垂直，对p2、提高细长轴车削加工精度的措施根据对细长轴车削加工问题和变形分析的研究，我们可以从减小切削力造成的弯曲变形、减少热膨胀造成的弯曲变形、合理控制切削用量三个角度出发，提出可行的工艺改进措施，提高加工精度。
2.1 减小切削力造成的弯曲变形2.1.1 使用中心架或支架使用中心架时，将其安置在零件的中间，这样就有效的提高了零件的刚性，减小了径向切削力所造成的细长轴弯曲变形。
车削加工细长轴的工艺改进研究
作 者 简 介 ：申 东 东 （ ９ ０） 男 ， 南 鹤 壁 人 ， 教 ， 科 。 １ ８一 ， 河 助 本
・１ ０ ・ ７
机 械 工 程 与 自 动 化
２ １ 年 第 ３期 ００
持 方法有 两种 ： 一是在 一端 车 出８ｍｍ￣１ ０ｍｍ的卡脚 档 ；二是 在卡 盘爪 与工件 间垫人 钢丝 （ 绕工 件放 置 ） 或 钢 柱 （ 工件放 置 ） 顺 ，使工 件与 卡盘 为线接 触 。
２ ４ 切 削 方法不 当 ．
零 件 各外 圆表面 、锥孔 、螺纹 表 面的 同轴度 ，端面对 旋 转轴 线 的垂直度 是其 相互位 置精 度 的主要项 目，这
些表 面 的设 计基 准一般 都是 轴 的中心线 ，若用 两 中心
孔定位 ，符 合基 准重合 的原则 。
加工细长轴 时 ， 同的装夹方式 ， 不 应采用与 之相适 应 的车削方法 。 采用 三支 承爪 的跟刀架及 弹簧顶尖 ， 其 切削方 法有高速切削法 、反 向低速大进 刀精车法等 。如 果采用 弹簧伸缩顶尖装夹 工件 ，则应 采用反 向切削法 。 否则 ，就会使细 长轴在 加工过程 中产 生较大 的误差 。
校 直 ，忌 锤击 。装 夹 时 ，防止 预 加应力 产 生变 形 。夹
加 工 工 艺 和 刀 具 材 料
工 件受 切削 力 、 自重 和旋 转 时离 心力 的作 用 ，容
易 产 生弯 曲 、振 动 等情 况 ，弯 曲变形 引起 尺 寸及形 状
误 差 的主要 原 因如下 ：
（ ）在 粗 车和半 精 车时 ，由于工 件刚 性差 ，在 车 １
２ ５ 操 作 方 法 ．
（ ）以两外 圆表 面作 为定位基 准 。在加工 空心轴 ２
浅谈细长轴车削加工
浅谈细长轴车削加工细长轴的车削加工是数控机床上普遍采用的一种加工方法，因其精度高、效率快、自动化程度高等优点，在机械加工领域得到了广泛应用。
本文将从细长轴的特点、车削加工的方法及技巧、加工难点及解决措施等方面进行详细介绍。
一、细长轴的特点细长轴指的是直径小于长度的轴，通常过长的轴在机械加工中会遇到各种难题。
一般情况下，细长轴的长径比大于5，甚至可达20以上，这种长细比使得其刚度相对较差，容易发生振动，进而影响加工精度。
此外，细长轴的比较长的长度和小的直径，也会造成加工难度较大，不利于加工中的操作和调整。
二、车削加工方法及技巧1.选择合适的刀具细长轴加工一个重要的环节就是刀具的选择。
切削的质量与切削工具有着很大的关系，因此在选择刀具时，需要考虑材质、耐磨性、切削力等因素。
对于细长轴这种长径比较大的轴，应选择具有较高的强度和刚性的硬质合金、陶瓷刀等材质制成的刀具。
2.运用特殊夹具夹具的选择也影响着加工细长轴的质量和效率。
一般来说，传统的中心夹紧方式对细长轴的影响比较大，容易引起加工中的变形和振动。
因此，应选用非中心夹紧的夹具，如前夹爪式、后夹爪式或者是侧夹紧式，这样能够降低对细长轴的影响，提高加工精度和效率。
3. 刀具径向及轴向刃磨对于细长轴的加工来说，切削力的大小直接关系到制造轴的精度和表面质量。
因此，采取一些措施来减小切削力是非常必要的。
常用的措施有对刀具进行径向和轴向刃磨。
通过合理的刃磨可以减小刀具的前角，降低切削力，提高切削效率和质量。
三、加工难点及解决措施1.工件的振动由于细长轴的长径比大，加工时很容易产生振动，会影响加工精度和表面质量。
为了降低振动的产生，可以采用减序加工的方法，即在粗加工的基础上进行多次轮廓加工，逐渐将外围直径加工到需求尺寸。
2.工件变形在加工过程中，因为细长轴的刚度较差，容易造成变形问题，进而影响加工精度和表面质量。
因此，在制备细长轴之前一定要对加工过程进行计算和模拟，以获得最佳的加工参数，有效地降低加工变形的程度。
论文：细长轴车削加工关键技术问题研究应用
合肥通用职业技术学院毕业设计论文题目：细长轴车削加工核心技术问题研究系别：机械工程系专业：机械制造与自动化学制：三年姓名：杜文秋学号： 2 9 1 0 0 1 4 3指引教师：张文群二零一三年四月九日摘要通过度析细长轴加工各核心技术问题对细长轴加工影响，找到改进办法，从而提高细长轴加工精度，保证合格率。
核心字：细长轴技术问题加工精度目录摘要 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
目录 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
引言 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章细长轴加工特点 ..................................................................... 错误!未定义书签。
第二章引起细长轴产生弯曲变形因素 ............................................. 错误!未定义书签。
2.1切削力导致变形 ............................................................................. 错误!未定义书签。
2.1.1径向切削力Pz影响 .............................................................. 错误!未定义书签。
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。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析一、引言在机械加工领域中，车削是一种常用的加工方法，它适用于各种材料的加工，并且可以加工出各种形状的零件。
在实际的细长轴车削加工中，由于工件的细长形状以及材料的性质等因素，容易出现一些问题，影响加工质量和效率。
有必要对细长轴车削加工中常见的问题进行分析和探讨，以便更好地解决这些问题，提高加工效率和质量。
二、细长轴车削加工的特点细长轴车削加工是指在车床上对细长形状的工件进行车削加工。
通常情况下，这种工件的长度远远大于直径，比如螺纹杆、销轴等。
这种形状的工件在加工过程中有着独特的特点，主要包括以下几个方面：1. 刚度不足：由于工件的长度远大于直径，导致其刚度相对较低，容易产生振动和变形，影响加工精度。
2. 加工难度大：由于工件的长度和形状特殊，对车床的稳定性和工艺要求较高，加工难度大。
3. 工件形状复杂：细长轴车削加工通常需要进行多道工序，包括端面粗车、精车、螺纹加工等，工序繁琐，加工难度大。
4. 加工要求高：由于细长轴通常用于高精度的机械装置中，因此其加工精度要求较高，需要提高工艺水平和加工质量。
细长轴车削加工具有较高的难度和要求，需要在加工过程中注意一些关键问题，以确保加工质量和效率。
2. 切削力过大：由于工件的长度和形状特殊，会导致切削力较大，使得车刀容易磨损，甚至造成工具断裂。
3. 加工精度不高：由于工件形状复杂，加工难度大，容易出现刀具轨迹不稳定、尺寸偏差大等问题，影响加工精度。
4. 工艺参数选择不当：细长轴车削加工对工艺参数要求较高，例如进给速度、切削速度、切削深度等参数选择不当会导致加工质量不佳。
1. 选择合适的车床和工艺：针对细长轴车削加工的特点，选择能够提供高稳定性和高精度的数控车床和专用刀具，同时优化加工工艺，提高加工效率和精度。
2. 合理安装夹具和工装：为了避免工件的振动和变形，需要合理设计和安装夹具和工装，提高工件的刚度和稳定性。
3. 降低切削力：通过优化刀具的选择和切削参数的设置，降低切削力，延长刀具的使用寿命，提高加工质量。
研究细长轴车削加工工艺
浅析车削细长轴加工方法
摘要:本文主要介绍细长轴加工过程刀具参数及切削三要素的选择，分析细长轴加工特点和难点及工艺安排，对生产实践有极大地帮助。
关键词:细长轴刀具几何参数切削用量细长轴是工件长度跟直径之比大于20～25倍（L/d>20～25）的轴类零件。
在进行加工的时候，在切削刀、重力和顶尖顶紧力的作用下，细长轴易发生变形。
所以为了提高加工的精度，需要控制细长轴在加工过程中的受力及受热变形的影响。
因此，采用合理的刀具参数、切削用量、装夹方案等有效措施，以提高细长轴在加工过程中的刚度，以便能够得到的几何精度准确，来更好地保证加工的技术要求。
1细长轴在加工中最常见的问题①由于刚性差，加工遇热后工件容易产生弯曲变形和振动。
②热扩散性能差，在切削过程中，工件受热伸长，当工件两端顶紧时易产生弯曲。
③质量难以保证。
因为工件变形后表面会变得粗糙。
④车削细长轴时车刀磨损大。
每次走刀时间长，磨损刀具降低加工精度增大表面粗糙度。
2怎样提高细长轴加工精度及预防措施2.1减小背向力Fy 见图1。
Fy 是合力在垂直工作平面上的分力此力的反力使工件发生弯曲变形，并在切削过程中产生振动，影响工件的加工精度。
故用增大车刀主偏角的方法来减少Fy 对工件加工的影响。
2.2使用中心架支承车细长轴在进行车削细长轴的时候，为了增加工件中的刚性，可以对车削工件进行分段切削，这样可以将在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。
当车削工中心架架在某一个支承面上。
车床这样，使L/d 的比值按支承处的位置成比例降低，而工件的刚性则增加数倍。
2.3使用跟刀架支承车细长轴我们从刀架的设计原理不难看出，为了避免工件遇热产生弯曲，在进行车削的时候，就需要采用三只支撑爪跟刀架进行支撑工作，这样车削较为稳定，不易产生振动。
因此，车细找轴的关键问题就是要应用三个爪跟刀架。
2.4减少工件的热变形伸长车削时，由于切削热的影响，使工件随温度的升高而变形。
因此在进行车削细长轴的时候，因为工件长，总伸长量也较长，所以我们需要先考虑到受热变形的影响，可以按以下方式计算。
提高细长轴数控车削精度工艺方法的研究的开题报告
提高细长轴数控车削精度工艺方法的研究的开题报告【选题背景和意义】细长轴是制造业中常用的高精度零部件，在精密机械、航空航天、光电子等领域的应用十分广泛。
而且，随着制造业的发展，对细长轴的加工精度和加工效率的要求越来越高。
因此，提高细长轴数控车削精度具有重要的实际意义。
【研究内容】本课题将围绕提高细长轴数控车削精度这一目标进行研究，具体研究内容包括以下方面：1. 细长轴加工误差的分析和评价：细长轴加工过程中存在许多因素会影响加工精度，如工件自身的弯曲和变形、刀具的磨损和偏心等，因此，需要对细长轴加工误差进行分析和评价，确定其主要影响因素和误差来源。
2. 数控车削工艺优化：根据细长轴加工误差的分析结果，对数控车削工艺进行优化，包括工艺参数的调整和加工路径的优化等措施，以减小加工误差，提高加工精度。
3. 刀具磨损监测与精度补偿：针对数控车削加工过程中刀具磨损的情况，利用传感器对刀具磨损进行实时监测，根据监测结果对加工精度进行补偿，以保证加工精度的稳定性和可靠性。
【研究方法】1. 实验室实验：通过实验室实验，验证理论和数字模拟的正确性和可行性。
2. 数字模拟：利用数学模型对细长轴加工过程进行模拟分析，验证模型的有效性和科学性。
3. 实际加工测试：对实际工作中的细长轴进行试验和测试，验证提出的加工方法和工艺能否达到预期的效果。
【预期成果】完成本研究后，预期可以得到以下成果：1. 分析了细长轴加工误差的主要来源和影响因素；2. 提出了能够有效减小加工误差、提高加工精度的数控车削工艺方法；3. 提出了一种可靠的刀具磨损监测及精度补偿方法。
【研究难点】本研究中的难点主要包括以下方面：1. 细长轴加工误差的分析方法和评价标准的制定，需要充分考虑细长轴加工的特点和现实生产中的具体问题。
2. 数控车削工艺优化，需要根据具体的加工情况和工艺需求进行调整，同时考虑各种因素的影响和相互作用。
3. 刀具磨损监测和精度补偿，在实际应用中需要充分考虑监测设备的精度和稳定性，确保监测数据的准确性和可靠性。
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引言
在粮油机械的加工过程中，有很多零件的长径比l/d>20。
例如：高方平筛的主转动轴、蝶片滚筒精选机的蝶片转动轴等。
通常把这类零件称之为细长轴。
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。
1 引起细长轴产生弯曲变形的因素
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)。
作者主要分析一夹一顶的装夹方式.其力学模型如图1所示。
图1 一夹一顶装夹方式及力学模型
通过分析研究，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PX、径向切削力PY及切向切削力PZ。
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。
径向切削力PY的影响
径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的，由于细长轴的刚性较差，径向力将会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形.径向切削力对细长轴弯曲变形的影响，见
图1。
轴向切削力PX的影响
轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的，它对工件形成一个弯矩。
对于一般的车削加工，轴向切削力对工件弯曲变形的影响并不大，可以忽略。
但是由于细长轴的刚性较差，其稳定性也较差，当轴向切削力超过一定数值时，将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。
如图2所示。
图2 轴向切削力的影响及力学模型
2) 切削热产生的影响
车削加工产生的切削热，会引起工件热伸长。
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。
因此可以看出，提高细长轴的加工精度问题，实质上就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。
2 提高细长轴加工精度的措施
在细长轴加工过程中，为提高其加工精度，要根据不同的生产条件，采取不同的措施，以提高细长轴的加工精度。
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。
加工细长轴通常采用一夹一顶的装夹方式。
但是在该装夹方式中，如果顶尖顶得太紧，除了可能将细长轴顶弯外，还能阻碍车削时细长轴的受热伸长，导致细长轴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，也能导致细长轴产生弯曲变形.因此采用一夹一顶装夹方式时，顶尖应采用弹性活顶尖，使细长轴受热后可以自由伸长，减少其受热弯曲变形；同时可在卡爪与细长轴之间垫入一个开口钢丝圈，以减少卡爪与细长轴的轴向接触长度，消除安装时的过定位，减少弯曲变形。
如图3所示。
图3 一夹一顶装夹方式的改进
2) 直接减少细长轴受力变形
采用跟刀架和中心架
采用一夹一顶的装夹方式车削细长轴，为了减少径向切削力对细长轴弯曲变形的影响，传统上采用跟刀架和中心架，相当于在细长轴上增加了一个支撑，增加了细长轴的刚度，可有效地减少径向切削力对细长轴的影响。
采用轴向拉夹法车削细长轴
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，如图4所示。
图4 轴向夹拉车削及力学模型
在车削过程中，细长轴始终受到轴向拉力，解决了轴向切削力把细长轴压弯的问题。
同时在轴向拉力的作用下，会使细长轴由于径向切削力引起的弯曲变形程度减小；补偿了因切削热而产生的轴向伸长量，提高了细长轴的刚性和加工精度。
采用反向切削法车削细长轴
反向切削法是指在细长轴的车削过程中，车刀由主轴卡盘开始向尾架方向进给，如图5所示。
图5 反向切削法加工及力学模型
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。
采用双刀车削细长轴改装车床中溜板，增加后刀架，采用前后两把车刀同时进行车削，如图6所示。
图6 双刀加工及力学模型
两把车刀，径向相对，前车刀正装，后车刀反装。
两把车刀车削时产生的径向切削力相互抵消。
工件受力变形和振动小，加工精度高，适用于批量生产。
采用磁力切削法车削细长轴
磁力切削法的原理与反向切削法原理基本相同。
在车削过程中，细长轴由于受到磁力拉伸的作用，可以减少细长轴加工时的弯曲变形，提高细长轴加工精度。
3) 合理地控制切削用量
切削用量选择的是否合理，对切削过程中产生的切削力的大小、切削热的多少是不同的。
因此对车削细长轴时引起的变形也是不同的。
切削深度(t)
在工艺系统刚度确定的前提下，随着切削深度的增大，车削时产生的切削力、切削热随之增大，引起细长轴的受力、受热变形也增大。
因此在车削细长轴时，应尽量减少切削深度。
进给量(f)
进给量增大会使切削厚度增加，切削力增大。
但切削力不是按正比增大，因此细长轴的受力变形系数有所下降.如果从提高切削效率的角度来看，增大进给量比增大切削深度有利。
切削速度(v)
提高切削速度有利于降低切削力。
这是因为，随着切削速度的增大，切削温度提高，刀具与工件之间的摩擦力减小，细长轴的受力变形减小。
但切削速度过高容易使细长轴在离心力作用下出现弯曲，破坏切削过程的平稳性，所以切削速度应控制在一定范围。
对长径比较大的工件，切削速度要适当降低。
4) 选择合理的刀具角度
为了减小车削细长轴产生的弯曲变形，要求车削时产生的切削力越小越好，而在刀具的几何
角度中，前角、主偏角和刃倾角对切削力的影响最大。
前角(γ)
其大小直接着影响切削力、切削温度和切削功率.增大前角，可以使被切削金属层的塑性变形程度减小，切削力明显减小。
增大前角可以降低切削力，所以在细长轴车削中，在保证车刀有足够强度前提下，尽量使刀具的前角增大，前角一般取γ=15°。
主偏角(kr)
其大小影响着3个切削分力的大小和比例关系。
随着主偏角的增大，径向切削力明显减小，切向切削力在60°～90°时却有所增大。
在60°～75°范围内，3个切削分力的比例关系比较合理。
在车削细长轴时，一般采用大于60°的主偏角。
刃倾角(λs)倾角影响着车削过程中切屑的流向、刀尖的强度及3个切削分力的比例关系。
随着刃倾角的增大，径向切削力明显减小，但轴向切削力和切向切削力却有所增大。
刃倾角在-10°～+10°范围内，3个切削分力的比例关系比较合理。
在车削细长轴时，常采用正刃倾角+3°～+10°，以使切屑流向待加工表面。
3 结论
细长轴的车削加工是机械加工中比较常见的一种加工方式。
由于细长轴刚性差，车削时产生的受力、受热变形较大，很难保证细长轴的加工质量要求。
通过采用合适的装夹方式和先进的加工方法，选择合理的刀具角度和切削用量等措施，可以保证细长轴的加工质量要求。
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