细长轴加工的相关技术探讨

细长轴加工的相关技术探讨

摘要：为解决细长轴加工状态下产生的振动、变形等问题，人们通过使用跟刀架及设置更加合理的加工方案，来给细长轴加工的关键技术提供更加有品质的加工。

关键词：细长轴加工；几何参数；影响因素；技术讨论

前言：

在机械加工的复杂过程中，一般情况下，我们都把细长轴加工归结为难度系数较高的零件加工，主要原因是细长轴加工难度系数较大，加工技术控制难以掌握。不过要是在实际工作中仔细探讨研究不难发现只要勤思慎查，找到其加工的内部奥秘，这又是简单易懂的。之所以说细长轴加工难度较大，主要是因为它刚性差，散热性差，并且切削需要的工作时间长。为了解决此类问题，人们需要改善其刚性并减弱或在根本上杜绝其变形。

1.变形产生的主要原因

切削通常会采用两个嘴普遍的方法，其一为，一端顶尖支撑另一端卡盘夹紧。其二为，两端同时顶尖支撑。通过人们不懈的努力分析探索，研究出影响细长轴变形的两种主要因素。首先是切削力，切削力一般分为几个不同的立同时进行，有进给力，背向力和主切削力，不同的切削力对切削时产生的影响也是不尽相同的。产生形变也有有背向力的影响和进给力的影响两种。背向力就是和运动方向上的力想垂直的力。它会作用在机床上的刚性最薄弱的地方。进给力同时也会有影响，相对于普通的车削来说进给力对变相的影响相对并不是特别的大，在一定程度上，人们都会忽略不计。由上可知，细长轴的刚性比较差，进给力会大幅影响其变形，工件在产生变形的情况下，又受到到离心力的高速回转的影响，在不同程度上使变成变得更加剧烈。其次是切削时产生的热量导致了变形。在工件的切削过程中，会产生切削的热量，简称切削热，切削热的产生严重影响了工件的热伸长，由于在切削过程中刀具不断进行摩擦切削，使细长轴在切削时伸长量有局限性，这样致使了细长轴在收到挤压的状态下而产生变形。

2.刀具几何参数

2.1.主要参数。由上可知细长轴的刚性是特别差的，所以导致切削角度越小，对细长轴的影响越小，而影响切削角度的主要因素是刀具的主偏角和前角构成。主偏角最好的角度是在90°到93°之间，前角则是在15°到30°之间为最好，同时刀具的耐磨性要大而表面上的粗糙程度确是要小之又小。

2.2.断削槽。大家都知道在细长轴工件的切割过程中是需要接连而至的，而且中间一定不能停止。所以在这方面如果没能好好控制的话，那么所作出的工具就会无法完善。我们可以通过断削槽的几何方式以及形状有效的控制断削槽，从

而更加准确的保证零件加工的准确性，其中对切削最为重要的就是断削槽的形状和宽度等等。

首先形状，基本上断削槽的形状是由直线和圆弧两个形状构成，圆弧形相对于直线型来说，刀刃太过于锋利，导致切削力变小，切削不均，会产生较大的冲击力。而直线型对圆弧形来说，虽强度比其好，但切削效果差。工人通过连年不断的工作发现，可以将其磨成直线圆弧型，这样的效果是最佳的。然后是宽度，在一众的影响因素中，宽度的影响是尤为重要的，如果槽部比较窄的话，切削的半径就会变小，弯曲应力增大的话，切削的效果就会变得特别好，但宽度却不是能够随意更改的而是和进给量和深度密不可分的。

3.热变形

在切削细长轴的时候，由于进给量相对较小，切削的工作时间长，使得工件一直处于高温作业的状态下，因此工件会受到热伸长，也会严重的影响切割的正常进行，应当从以下方面进行合理的安排和控制。

3.1.方案的加工

细长轴其实和其他普通的轴承一样，都可以通过左右偏刀两个方向，不同的进行，然后加工零件，不过相对而言，其效果却没有很显著。车削的细长轴加工所使用的顶尖是特定的，还是没能根本的解决工件的变形问题。所以，不利的因素一直影响着加工，不过因为进给方向的不断调整，也有着明显的改善。细长轴非常容易受到压力，因此会导致因受压力过大而变形。应该给不同的方向和尾座之类的调成和细长轴的方向一致，这样就会方便控制。还有就是在切削力的作用中，工作过程始终处于拉伸的状态，而不是收缩，这样对零件的加工是及其有利的，更是要推介选用大偏角的主要原因。

3.2.控制的方法

为了能都彻底的弄明白零件受热伸长的问题，加工者一般会使用一种特别的细长轴的顶尖，它在其工作范围中可以自动的沿着轴向旋转，从而更深层次的解决了受热伸长的问题。在卡盘支撑作用的帮助下，这时候的刚性比较好，但随着切削的开始，支撑卡盘的力就不在存在。通过很长一段时间的研究发现，自从很好的解决了受热伸长的问题之后，顶尖的预紧力会很大程度上的改变。

4.跟刀架

跟刀架的使用算得上是细长轴中最难懂的问题了。这也是细长轴零件加工问题中的代表问题。经过长期的研究，如果用皮肤，就如同用手，耳朵之类的位置去感受工件在加工过程中的变化的话，会很好的感受到热伸长的问题。跟刀架使用的力的大小是一个谜底，没有人知道应该使用多大的力来使用跟刀架，也是至此细长轴的跟刀架问题才被列为了疑难问题。就我而言的话，车削的时候，一般顶紧力都太小，唯有在细长轴加工的过程中，外圆的尺寸控制合理，才是最佳顶

紧力的表示。

5.结语

目前，我国国民经济发展的物质基础是机械制造，机械制造行业是一个国家综合实力的体现。随着全球经济化的到来，我国正走在世界的机械制造行业的路上，可知真正的与发达的国家相比，我国的设备相对又有些陈旧，生产条件落后，而且在科技快速发展的现在来说，我国的差距也有些大。正因如此，对细长轴切削的加工更应深度探索，对细长轴的关键技术探索更应准确，相对比较来说，对切削的研究更为主要。切削制造业等对国民经济有利的涉足，更具重要意义。

参考文献：

[1]杨伟元.细长轴加工工艺分析[J].山西机械. 2003（01）：11-14.

[2]徐钰琨.利用工装加工细长轴[J].制造技术与机床.2010（01）：27-29.