细长轴的车削
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。
细长轴车削加工形变原因及对策

细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工时,由于工件长度较长,存在一些形变的原因。
以下是一些可能的形
变原因及对策:
1. 自重变形:由于细长轴自身的自重,可能会导致工件在加工过程中出现弯曲或扭曲。
对策包括:
- 使用支撑装置或夹具,以减少工件的自由度。
- 在加工过程中适时调整工件的支撑点,以均匀分布自重。
2. 热变形:由于加工过程中产生的磨擦热或切削热,可能会导致工件局部或整体的热
膨胀,从而引起形变。
对策包括:
- 选择合适的切削条件,使切削过程中的热量最小化。
- 定期冷却工件,以减少热影响。
3. 切削力引起的弯曲变形:切削过程中产生的切削力会对工件产生弯曲力,引起弯曲
变形。
对策包括:
- 选择合适的切削参数,以减小切削力。
- 使用适当的刀具和刀具支撑结构,以增加刚度和稳定性。
4. 刷削变形:刷削过程中,由于刷子的刷毛在工件表面的摩擦力和压力,可能会导致
工件发生弯曲或扭曲。
对策包括:
- 选择合适的刷子和刷削参数,以减小刷毛对工件的摩擦力和压力。
- 控制好刷削过程中的刷毛和工件的接触力。
在实际加工过程中,还应根据具体的工件材料、尺寸和加工要求等因素,采取相应的
对策措施,以减少细长轴车削加工的形变。
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)。
浅谈细长轴的车削

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浅谈细长轴 的车 削
戴 留 中
( 河南省驻马店 高级技_ T - 学校 , 河南 驻马店 4 6 3 0 0 0 ) 摘 要: 结合 笔 者 车工 生产 实 习教 学的 经 验 , 谈 谈 细 长轴 的 车 削 。 关键词 : 细 长轴 ; 车削 ; 难 点 笔者从事车工生产实习教学 2 0 多年, 细长轴的加工始终是车工的一 应选的较小约为走刀量的一半。 个 困难的课题绐合 多年的实践经验, 下面我就细长轴的加工谈一谈粗浅 5选择合理的切削用量是细长轴精加工的重要环节 的看法供 同行参考。 5 . 1 用T 1 5 硬质合金车刀’ f 娴 弹f 生 活顶尖—夹一顶装夹, E 跟刀架反 1 细长轴 的加工难 点 向 进 给 精 车 细 长 轴 工 件 时 ,切 削 速 度 取 6 0 ~ 8 0 m / m i  ̄ 吃 刀 深 度 取 1 . 1 细长轴顾 名思义即其轴的长度较长, 在切削加工时易振动从而引 0 3 ~ 0 e m m  ̄ 刀量取 0 . 1 ~ 0 9 mm / r o 起 变形 。 比如: 轴的弯 曲以 及后顶尖的松动等 难 以保 证零件 的尺寸精度 和 5 2使用 弹 f 生 活顶 尖一 夹一顶 上跟刀 架 采 用 —夹— 拉装夹 上 跟刀 表面质量。 用宽刃车进行反向薄屑精车细长轴工件时期 削速度取 1 5 m / mi n , 吃刀 1 2由于在加工细长轴时产生大量的热, 一般用两顶尖车削时, 容易产 深度取 0 . 0 2 — 0 . 0 5 m砌 量取 1 2 - 1 4 m m / r o 6车 削 细 长 轴 时 的操 作 要 点 生弯曲变形这样也很难保证零件的精度。 1 , 3 在加工中刀具的磨损, 也增大了细长轴加工的难度。 6 . 1 加工前应对机床i 亍 调整。 调整机床包括: 主轴中心与尾座中心连 线应与导轨全长平行; 主轴中心和尾座顶尖中心应同轴; 大、 中、 小拖板间 2车削细长轴的方法 2 1 在 两顶尖 间安装细长轴工 这种方法 的最大好处是 可以保证 工 隙合适, 防止过松或过紧。过松会‘ ‘ 扎刀” 过 紧将导致进给不匀。 6 2检查和校直棒料工件。 若棒料不直 能通过切削消除弯曲 . 用 热 件的同轴度。但也有缺点, 由于是在两顶尖间安装细长轴在 车削加工中受 午 冷校直切忌锤击。 切削力的影响舡 件的刚性差瘩 易产生振动, 这种方法只适用于长度不 校直法校直 允{ 大的轴类零件的加工, 而目 是常需要多次以两端顶尖孔定位来保证同轴度 5 3装夹时应防止予加应力, 它容易使工件产生变形。 6 4 跟刀架的修磨。 使用跟刀架前在进卡盘或进顶尖炙 工件表面粗 的工件 的加工 。 2 2 用—夹一 顶法 车削细长轴 工件这 种方 法主要 是利用软 爪 的优 点, 车—段( 长约 4 5 ~ 6 0 m m) 表 面粗糙度为 R a l 0 ~ R a 2 0 。让工件以4 o 0 r 左右 I 孵 是先外侧爪后 上侧瓜 可以在软爪 E 车出—条宽度为 3 至5 mm的环形凸带, 用于夹紧细长轴工 的转速转动将 支撑爪逐步压向工件表面研磨 件的—端另 一端用后顶尖支持。这种方} 去 可以使细长轴在 自由状态下夹 不加冷却润滑液假豉撑 爪与工件以加工表面这一段反复进行研磨直至弧 紧, 定心精度高, 可以克服三爪夹紧产生歪斜和限制四个 自由度造成定心 面全面接触为止。 然后用冷却液冲掉粉末用研磨 2 - 3 mi n 即可使用。 跟刀 架 的调 整 艮 刀架支撑 爪 选择女 子 切削用量 后开始粗 车 。车刀 切人工件 差的缺点。 铣 刀过程 中轴向切人 2 0 — 3 0 mm时趣 速 的先 2 3用 —夹— 拉法加工细 长轴 用 这 种方法加 工细长轴 工件 , 可 以克服 后 随即调 整跟 刀架 的螺钉 两 顶尖法和—夹 一顶法 加工细长 轴 的缺 点 。在 车削过程 中工件始 终受到 将跟刀架外侧支撑爪与工件已加工表面接触 【 每 上侧支撑爪接触最 后 轴向拉力, 而且在车削中因切削热而产生的轴向伸长量, 可用后尾座手轮 顶上 紧固螺钉 。 进 行调整所 以这种方法是 较为理想 的加 工细长轴 的方法之 一。 6 5车刀 的安装 。 采用 9 0  ̄ 细长轴车刀粗 车责 装 车刀时刀尖 应略高 使车刀后面与工件有轻微接触, 以增加切削的平稳 I 生。由于 2 4 合理使用中心架和跟刀架。 在车削细长轴中, 中心架和跟刀架是必 于工件轴线, 9 偏刀在轴向进给量过大时易‘ ‘ 亍 L 刀’ 可将刀尖向右移约 2 。左 即可 不 可缺 的辅助工具 : A中心架安装在细长轴中间提高工件刚性达—倍以上但 中心架不能 克服“ 扎刀 ” 现象 。 直接安装在工件的粗基准或跳动量很大的细长轴上。这时可用过渡套筒 6 - 6 跟刀架的调整。修好跟刀架支承爪进择好切削用量后开始粗车。 在 走 刀 过程 中轴 向切 入 约 安装 细长轴使 卡爪不直 接与毛坯表 面接 触。安装 中心架不 能一次 车削细 车 刀切 人工 件后 ,随 即调 整跟 刀架 的螺钉 , 长轴的全长, 所以它只适用于精度要求不高或有许多阶台的轴类零件加 2 0 ~ 3 0 am时迅速地先将跟刀架外侧支承爪与工件已加工表面接触; r 再将 接 触塌后 顶上紧 固螺 钉。 工。 B 服 刀架是较常用的加工细长轴的方法。 在实际加工中通常使用三爪 上侧支 承 爪 跟刀架这 种方法有效的承受了径向切削力 件刚性得到提使 细长轴的 6 7 消除内应力校 正中心孔。 在第一刀车过后, 为使内应力反映出来须 重新校正电 L 。 为此松动顶尖 | 手轻扶工件右端, 防止下垂过多, 以最低 切削加工 顺利而平稳 。
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。
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。
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。
细长轴结构零件车削加工技术

细长轴结构零件车削加工技术细长轴是指长度与直径之比为20:1以上的轴,大于100:1的轴,也可称为细长杆。
细长轴的加工有以下特点:①在切削过程中,工件受热伸长量大,产生弯曲变形,影响工件加工后的形状精度。
变形严重时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,从而引起振动,影响加工精度和表面粗糙度。
③工件自重引起弯曲变形和振动,影响加工精度和表面粗糙度。
④工件高速旋转时,离心力作用加剧工件的弯曲和振动。
综上所述,车削细长轴时,由于刚性差、热变形大等原因,切削过程中极易产生弯曲和振动,以致得不到理想的表面粗糙度和形状精度,特别是圆术度误差过大或产生多边形、竹节等疵病。
因此,对机床和辅助工具的精度、刀具、切削用量、工艺安排和操作技能等均有较高的要求。
1. 1。
1长轴的校直和装夹1.校直工件坯料在全长上的弯曲量超过0.1mm应进行校直。
坯料直径大时,应采用热校直;坯料直径较小时,可采用冷校直。
校直方法有多种:⑴冷压校直工件两端用V形铁支承,弓弯凸面向上,用压力机加压校直。
⑵反击法校直如图1。
1—1所示,把工件的凹面向上,用弧面扁锤(扁锤圆弧R=D+(1.5~3)mm,弧深t=R/3),从工件的弯曲中心向两侧渐进敲打,使该凹面伸长而校直。
⑶翘打校直可在带有T形槽的平台上进行。
如图1。
1—2所示,校直时将工件凹面向上,用压板压住工件两端,然后用方杠把工件凹部翘起,并用铜锤敲打,使工件弹性变形成为塑性变形,从而得到校直。
⑷用矫直器校直对弯曲度不大的工件,可在车床上使用图1。
1—3所示的矫直器,用钩6支承在凸处两侧,然后转动手柄2,使V形铁压工件凸部而校直。
2.装夹细长轴通用一顶一夹或两顶尖装夹法,为了增加工件刚性,常采用中心架,跟刀架或其他辅助支承。
⑴中心架直接支承法当工件可分段车削或调头车削时,在工件中间用中心架支承。
如工件是毛坯,则应在支承处先车一沟槽,其表面粗糙度要细,圆柱度公差要小。
加工前中心架支承爪与工件应轻微接触,并在加工过程中经常加润滑油帮注意支承爪与工件的发热情况。
细长轴车削时出现的问题及其应对办法

细长轴车削时出现的问题及其应对办法一、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。
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。
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。
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。
细长轴的车削加工技巧

细长轴的车削加工技巧【摘要】本文介绍了细长轴的加工特点,详细分析了影响加工质量的各种因素,并从装夹、刀具的几何参数、加工方法等方面采取了系统有效的措施,保证达到细长轴的设计精度。
【关键词】细长轴;刀具;装夹;车削方法1.细长轴的加工特点(1)细长轴是指长径比大于25的杆类零件。
由于刚性差,在车削时径向切削力使轴弯曲,中间切削量小,产生腰鼓形,影响工件精度。
(2)由于自重和切削力作用,使工件振动,圆柱度和粗糙度差。
(3)在高速旋转时,由于离心力的作用,加剧了工件的弯曲和振动。
(4)细长杆长度过大,一次进时间长,切削热大部分传给工件,温度升高,产生轴向伸长变形,使工件弯曲,影响加工质量。
例如:轴外圆?35、长度L=1200mm,材料为45。
车削时工件温度从室温(21°C)升高到61°C(若工件冷却不足,会达到100°C以上),工件伸长可达0.56mm,这个伸长量若不能从顶尖处释放出来,就会产生偏心距0.56mm的变形,使轴中间部分严重超差,导致报废。
2.车削细长轴的装夹方法细长轴的装夹方法对质量影响非常大,下边分别加以介绍。
(1)中心架。
为提高刚性,在工件中间用一个甚至几个中心架,使工件支撑点间的距离减少,使刚性提高几倍,减小弯曲变形。
当轴径过小,或精度低,或异形时,可配过渡套,用调节螺钉调中心,过渡套外径精度要高,粗糙度要低,中心架夹持过渡套,可方便装夹,提高定位精度,特别是解决异形圆柱面的装夹问题。
安装中心架的架位,在工件两端用百分表测量合适后在架,架位先精车一刀,防止架偏。
(2)跟刀架。
一般用两只卡爪就可以了,但加工细长轴时,由于刚性差,工件本身的重力引起弯曲变形,所以跟刀架要做成三只卡爪,在下面多一个卡爪,三个爪和车刀共同撑着工件,使之上下、左右都不能移动,有利于车削加工。
跟刀架和中心架的卡爪圆弧面要进行修整、研磨,使之与工件外圆吻合,其与工件接触适宜,过紧过松都对车削不利。
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。
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细长轴的车削
摘要:细长轴是指长度与直径之比大于25(L/d>25)的轴类零件。
由于细
长轴刚性差,故在车削过程中会出现工件受热伸长会产生弯曲变形,甚至会使工
件卡死在顶尖间无法加工;工件受切削力作用产生弯曲,从而引起振动,影响工
件的精度和表面粗糙度;由于工件自重、变形、振动,影响工件的圆柱度和表面
粗糙度;工件高速旋转时,在离心力的作用下,加剧工件弯曲与振动。
因此,切
削速度不能过高。
针对细长轴的加工特点,采取相应的措施就可以保证细长轴的
加工质量要求。
关键词细长轴工艺分析装夹切削用量振动刀具角度冷却液
前言: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,另一端用车床尾座顶尖支承(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)。
为了增加工件的刚性,采用中心架或跟刀
架辅助支承。
下面就结合生产实例(见图1—1)用跟刀架支承车削细长轴的方法,采取相应的措施保证其加工质量作一论述。
一、工艺分析
1. 分析图样
(1)工件总长800mm,外圆φ30 0 -0.033mm长755mm,工件两端有φ20 0 -0.033mm的外圆。
(2)外圆φ30 0 -0.033mm的圆度公差为0.02mm,对φ20 0 -0.033mm的外圆轴线的径向圆跳动0.03mm。
2. 准备工作
(1)检查毛坯余量及弯曲情况,弯曲过大必须校直。
(2)检查跟刀架支承爪使用情况,如发现支承爪端面磨损严重或弧面太小应取下车正端面。
(3)刃磨好粗精车外圆车刀及准备必要的量具。
3. 工序设计
(1)车端面及钻中心孔(端面车除毛坯痕即可)。
(2)调头车φ32mm×10mm(备装夹用,台阶使轴向无法位移)。
(3)一端夹住φ32mm×10mm,另一端顶上弹性活顶尖(如图1—2)。
装好跟刀架。
l—顶尖 2—压盖 3—锥柄体 4、6—滚针轴承 5、12—隔圈 7—弹簧 8—垫圈 9—调节螺钉 10—放松螺母ll—推力轴承
图1—2 弹性活动顶尖
(4)利用毛坯余量试切削,找正工件的锥度,要求在0.01mm以内。
(5)粗车、半精车φ30 0 -0.033mm,φ20 0 -0.033mm,留精车余量
0.8~1mm。
在车削外圆时,当车刀离开顶尖一定距离时,跟刀架支承爪就须支承在工件上,在刀尖后1~2mm.
(6)调头装夹,一端夹住,另一端采用中心架支承,平头定总长,钻中心孔。
(7)车自制顶尖。
两顶尖装夹,粗车另一端φ20 0 -0.033mm外圆留精车
余量0.8~1mm。
(8)精车φ30 0 -0.033mm和φ20 0 -0.033mm(两端)外圆及台阶至尺寸。
(9)各锐边倒角。
4. 注意事项
(1)车削时应充分浇注切削液,防止工件热变形伸长而弯曲。
(2)采用一夹一顶方法车削细长轴时,夹住的部分长度要短一些,避免前
夹后顶时在工件上产生附加弯曲力矩(过定位的影响)。
也可在卡爪夹持部与工
件之间垫一开口圆钢环。
如图1—3所示。
图1—3 一夹一顶方法
(3)合理存放工件,采用垂直竖放或吊挂。
(4)精车时跟刀架支承爪应在车刀的前面,这样可避免支承爪划伤已加工
表面。
二、合理选择刀具的几何参数
车削细长轴时,由于工件刚性差,车刀的几何形状对工件的振动有明显地影响,选择时主要考虑以下几点:
1. 车刀主偏角是影响径向力的主要因素,在不影响刀具强度的情况下应尽
=80°~93°。
量增大车刀的主偏角。
车刀的主偏角取k
r
2. 为了减小切削力和切削温度,应该选择较大的前角,取γο=15°~30°。
3. 车刀前刀面应该磨有R1.5~R3mm的断屑槽,使切屑卷曲折断。
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
4. 刃倾角λ
s
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,另一方面,车刀也容易切入工件。
5.为了减小径向力,刀尖圆弧半径应磨得较小(r
<0.3mm)。
倒棱的宽度
ε
也应选得较小,取倒棱宽度b rl=0.5ƒ。
6. 车削细长轴车刀(见图2—4)
(1)刀片材料为YT15。
(2)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。
1
图2—4车削细长轴车刀
)
)切削速度(υ
c
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。
2)进给量(ƒ)
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。
3)背吃刀量(a
)
p
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。
粗车时,切削速度υ
c
= 50~60m/min;进给量ƒ=0.3~0.4mm/r;背吃刀量
a
p =1.5~2mm。
精车时,切削速度υ
c
= 60~100m/min;进给量ƒ=0.08~
0.12mm/r;背吃刀量a
p
=0.5~1mm。
三、减少切削温度
细长轴较长,刀具一次参加切削的时间久, 切削温度较高刀具的磨损随着时
间增多而逐渐增大, 切削力也增大,工件就容易振动严重时发生弯曲,此时就要合
理选择刀具合牌号和冷却液的选择。
切削液能够有效降低切削温度,从而可以提
高刀具耐用度和加工质量,在工件热膨胀系数较大时和刀具耐热性差时尤为重要,切屑与刀具界面的温度的改变对刀具耐用度的影响很大。
如高速钢在一定条件下,当平均温度由625°C下降到600°C时,刀具耐用度可以由57min增加到150min 采用切削液与于切相比平均温度可降低60~90°C左右,在车细轴宜采用以冷却
为主的水溶液作为冷却液,精车时为保证表面粗糙度宜用硫化油和菜油与煤油混
合液冷却润滑,效果很好。
切削液必须充分连续浇注,不宜断续浇注。
四、避免积屑瘤
在车削细长轴时,必须要抑制积屑的产生。
积屑瘤的成因是切屑底层金属与
前刀面发生冷焊,形成硬度很高的楔块,能够代替刀面和切削刃进行切削,积屑
瘤的产生造成加工表面有梨沟,导致鳞刺的形成,从而降低表面光洁度。
积屑瘤
伸出切削刃和刀尖之外,增大切削厚度,从而降低工件的尺寸精度。
积屑瘤嵌入
加工表面成为硬度点,采用较底和较高的切削速度或在不影响刀具强度下,采用
较大的前角,当前角在35°时,积屑瘤消失。
加切削液对冷焊有很大的防止作用。
五、振动措施
1、车刀消振器(如图5—5)就能有效解决此问题,其工作原理如下:车刀消
振器装在车刀刀头附近,用螺钉固定,螺钉上装有一个套筒,套筒用来保持螺旋
弹簧的同心位置,弹簧将杯形冲击件压在消振的夹持上端,冲击件的质量与螺
旋弹簧一起构成振动系统,通过旋紧或旋松螺钉来调整弹簧压力,当弹簧压力和
冲击件的质量适当配合时,消振器和刀具的固有频率一致,当刀具振动时消振器同样也剧烈振动,消振器的振动使冲击件在消振器上来回跳动,使振动能转变为热能,从而消除振动。
1,螺钉 2,套筒 3,弹簧 4,冲击件 5,消振夹持器
图5—5 车刀冲击消振器
2、采用弹簧刀杆装高速钢刀头车削及使用反向走刀能够有效防止振动。
反向走刀时产生的轴向力由尾座撑受可以防止振动.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一段的工件的受压变形和热伸长量,避免工件的压弯变形。
八、结论:因细长轴本身的因素,造成其刚性差易变形,尺寸难以控制等特性,使在车削加工时有一定的难度,造成细长轴难加工的主要原因是热伸长率和刚性差造成的振动。
我们总结经验,要车好细长轴主要是使用好中心架和跟刀架及冷却液和刀具几何参数的选择,使切削热和切削力得到改善,按上述方法加工细长轴能保证工件的尺寸精度和形位精度,要车好细长轴并不是特别难的事。
【参考文献】
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周泽华主编。
1979年11月
〔2〕高级车工工艺与技能训练,中国劳动社会保障出版社,晏丙午主编,2006年7月
〔3〕车工技师培训教材,机械工业出版社,陆根奎,2001年4 月
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