细长轴加工工艺特点及反向走刀车削法

浅析细长轴车削加工关键技术

浅析细长轴车削加工关键技术车削细长轴时，由于长径比大，在切削力作用下会产生弯曲变形与振动，故细长轴的车削加工目前仍是一个工艺难题。

当前该问题的解决主要靠操作者的经验，因此对工人的技术水平要求很高，且效率很低。

由于细长轴本身刚性差、耐热性差以及加工时间长等特点的影响，在车削加工的过程中容易受到切削热和切削力的影响产生弯曲变形，威胁零件的加工精度，经过加工的细长轴容易出现粗细不均等形状偏差。

针对于此，本文结合细长轴车削加工的特点以及车削加工常见的问题，就细长轴车削加工的关键技术进行了分析。

标签：细长轴;车削加工;关键技术;加工精度1 细长轴加工分析对于很多现代化机械设备而言，细长轴是十分主要的基础零件，其主要作用是支配机械内部的传动零件，保证传动零件能够在正确的工作位置上，同时起到传递运动与转矩的作用。

需要注意的是在一般情况下，只有轴的长度与直径之比能够满足L＼D>25时，才能够将其称为细长轴。

由于细长轴在保证机械内部正常运转有着十分重要的地位，因此在实际的加工中，细长轴的加工精度标准往往比较高，但是由于细长轴的结构特点，又使得细长轴的刚性较差，在加工过程中振动较大，这就使得细长轴的加工难度比较高。

结合实际情况，目前在细长轴加工工艺中主要存在以下特点：第一，细长轴的刚性较差，因而在进行细长轴的机车车削加工时，如果存在装夹不当的情况，就很容易导致细长轴在切削力与重力的作用下发生弯曲变形，进而在加工过程中产生振动，影响细长轴的表面加工精度。

第二，细长轴的散热性比较差，加工过程中细长轴受到热的作用，工件的轴向尺寸会有所增加，当轴两端为固定支承时，会出现挤压变形的情况，导致工件被卡住加工困难。

第三，工件处于高速旋转的状态下时，受到离心力的作用会加剧振动和弯曲。

第四，由于细长轴的轴向尺寸大，因而加工时间也比较长。

2 细长轴车削加工技术分析2.1 选择恰当的装夹方法细长轴车削加工的装夹方法包括双刀切削法、一顶一夹装夹法、反向切削法以及双顶尖装夹法等。

细长轴的加工技巧

细长轴的加工技巧蚌埠液力机械厂马长明细长轴类的工件刚性很差，原来加工细长轴的方法是采用正向走刀，用90度主偏角车刀加工外圆，它的缺点是：在车削加工时很容易因车削力及重力的作用产生振动而变形，从而降低加工精度和表面光洁度，因细长轴的热扩散性能差，在切削热的作用下，会产生相当大的线膨胀，如果轴的两端为固定支承，则会因受挤压而弯曲变形。

当轴以较高速度旋转时，这种弯曲所引起的离心力，将进一步加剧轴的变形。

由于细长轴的加工时一次走刀的所需时间较长，刀具磨损大，从而增大了工件的几何形状的误差。

所以选择合理的车刀几何角度，对细长轴的加工质量有着至关重要的作用，针对细长轴在切削加工中存在的技术难点，通过实践总结出：改用75度左偏刀和反向走刀法切削细长轴类零件。

一、工件的装夹方式：（主要解决切削时产生的线膨胀）首先将棒料校直，用卡爪夹紧一端，一般在15毫米左右，在靠近卡爪5-10毫米处车出缩颈d，d的直径可随着D的大小产生变化，切退刀槽如图一所示，细长轴的另一端用弹性活动顶尖支承，当工件因切削热产生线性膨胀伸长时，弹性活动顶尖能自动后退，可以有效地补偿工件因热变形伸长，避免了热膨胀引起的变形。

心，这时在切削过程中工件就会产生振动，不能进行正常的切削。

如选用粗车时，车刀安装的位置高于机床中心0.5-1.5毫米.如图二所示,这样在实际切削加工中,工作前角γ1增大,使刀具前面磨损减小,便于切削,同时其工作后角α1则相应地减小,刀具后角的主要作用是减小和增大刀具后刀面与工件的摩擦,现在刀尖抬高0.5-1.5毫米,后角变小了,磨擦增大,切削时,刀具后刀面与工件表面有轻微的磨擦,相当于增加了一个支承点,使工件刚性增大,防止了切削时的低频振动,故而振动消失,细长轴表面的光洁度得到提高,保持了工件固有的刚性。

选用75度主偏角车刀，可有效地消除工件出现弓形，振动，车刀主前角γ为25度，γ棱边是25度，倒棱0.4-0.8毫米,由于倒棱和R4断屑槽的作用,它具有良好的断屑性能,同时由于刀尖角度的增大,增加了刀尖的强度和散热条件,车刀主后角为8度, α棱为-12度,倒棱为0.1-0.3毫米,增加了车刀后隙面支持在工件上的接触面积,防止了由于工件材料内部组织不均而产生的啃刀现象,并可消除低频振动。

细长轴加工工艺特点

细长轴加工工艺特点
由于细长轴刚性很差，在加工中极易变形，对加工精度和加工质量影响很大。

为此，生产中常采用下列措施予以解决。

(一) 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。

但是，由于顶尖弹性的限制，轴向伸长量也受到限制，因而顶紧力不是很大。

在高速、大用量切削时，有使工件脱离顶尖的危险。

采用卡拉法可避免这种现象的产生。

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，其关键是提高中心孔精度。

(二)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。

(三)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。

(四)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，使切屑流向待加工面。

浅谈细长轴零件的车削方法

浅谈细长轴零件的车削方法【摘要】工件的长度L与直径d之比大于25（即长颈比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。

细长轴的外形并不复杂，但由于其本身的刚度低，车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响，容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷，难以保证加工精度，甚至无法加工。

虽然细长轴的加工难度大，但却有加工普通工件的共性（如：切削方式、工件安装、车削的选择和装夹等方面）；本文论述了在细长轴车削加工过程中的一些难点和解决方法：抓住车削共性，再结合细长轴的个性，解决刚度、热变形伸长及合理选择车刀的几何参数等三个关键技术，细长轴的车削也就顺心应手了。

【关键词】细长轴；装夹；刀具；措施一、细长轴车削过程中遇到的问题工件的长度L与直径d之比大于25（即长颈比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。

细长轴刚性差，使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足，切削中易产生振动变形，造成加工困难。

在加工过程中，所遇到的主要问题是：1.工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形，使几何精度和表光洁度降低。

2.在切削过程中工件吸收的切削热，会导致工件产生较大的轴向线膨胀，加剧弯曲变形，增加振动，甚至使工件挤死在两顶尖之间，造成无法加工。

3.长颈比愈大，自重力愈大，工件在高转速下，产生的离心力也愈大，上下跳动也就严重影响加工质量。

4.刀具的几何角度、切削用量和加工工艺方法等选择不当，会使切削力加大，变形和振动加剧。

5.工件弯曲和振动，使车削加工必须采用较低的转速和切削深度，限制了生产效率的提高。

6.工件在径向切削力作用下，车削已加工的工件外形容易形成两端小、中间大，还易出“扎刀”现象。

7.机床调整不当，易产生锥形误差；夹具调整不当，易造成弯曲和产生“竹节形”、“菱形”等。

二、解决问题的措施在生产实际中，为了确保细长轴的加工精度和表面质量，提高生产效率，我们采取了以下措施：1.为了弥补细长轴的刚性不足，在车削中，应采用跟刀架，以提高工件的刚性，减少变形。

细长轴加工工艺特点及反向走刀车削法

细长轴加工工艺特点及反向走刀车削法
1．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”，如图6－37所示。

2．反向走刀车削法
图6－38所示为反向走刀车削法示意。

这种方法是细长轴的先进车削法，特点如下。

（1）细长轴左端缠有一圈钢丝，利用三爪自定心卡盘夹紧，减小接触面积，使工件在卡盘内能自由地调节其位置，避免夹紧时形成弯曲力矩，在切削过程中发生的变形也不会因卡盘夹死而产生内应力。

（2）尾座顶尖改成弹性顶尖，当工件因切削热发生线膨胀伸长时，顶尖能自动后退，可避免热膨胀引起的弯曲变形。

（3）采用三个支承块跟刀架以提高工件刚性和轴线的稳定性，避免竹节形。

（4）改变走刀方向，使床鞍由主轴箱向尾座移动，使工件受拉，不易产生弹性弯曲变形。

掌握细长轴特性，保证细长轴加工质量

２．使用跟刀架车削细长轴（1）车削之前必须对工件进行校直。

目的是防止因工作自身弯曲。

旋转时加剧弯曲程度，容易在切削时产生变形。

一般采用的方法是：对直径较小的工件可采反击法，也就是把工件放在一个平台上用手转动工件，使弯曲凸起的部分向上用锤敲，使工件可向两端延伸，达到平直的目的。

对直径较大的工件，可使用一些简单压力设备对其进行校直，基本做法是用V形铁将工件两端垫起，使工件弯曲凸起的部分向上，用机械力缓慢地向下压，往复几次后工件基本上可校直。

通常情况下，粗车工件弯曲度不大于1mm，精车工件弯曲度不大于0.02mm。

（2）车削具体过程。

要先把跟刀架用螺钉固定在大滑板上，跟在车刀后面，随车刀进给移动，以抵消背向力，增加工件的刚性，减小变形，从而提高细长轴的形状精度，并减小表面粗糙度。

（3）跟刀架结构。

跟刀架从结构上分为两爪和三爪两种。

车削时，最好选用三爪的跟刀架，使切削更稳定。

从跟刀架的设计原理来看，只需要使用两爪的跟刀架就可以了。

这是因为在车削时，车刀给工件的径向切削力使工件贴在跟刀架两个支承爪上，但在实际使用时，工件本身有向下的重力以及不可避免的弯曲，使工件的中心轴与机床轴的中心轴线总有一段距离。

当工件旋转时，就会产生离心力。

在离心力的作用下，工件会瞬时离开支承爪，又瞬时接触支承爪，从而产生振动。

如果采用三个支承爪的跟刀架支承工件，一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削就非常稳定，不易产生振动。

实践证明，使用两爪跟刀架，由于支承柱窄、支承面小、刚性差、加工精度低，在加工细长轴时不宜采用；而使用三爪跟刀架，可显著地增加细长轴的刚性，减小振动和变形，能有效地提高加工精度和产生良好效果。

但是，在使用三爪跟刀架时，如果使用不当，车削时会出现“竹节状”“棱圆状”和“麻花状”等形状的误差，因此使用时必须注意以下几点：第一，跟刀架的上爪、下爪和外侧爪应互成90°。

第二，卡爪与工件接触表面最好是60°左右窄的条形，其轴向长度以30～40mm为宜，接触面积应超过80%。

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。

细长轴的车削加工方案

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切削加工一、细长轴的特点通常指出在机械中作转动运动的长度大于直径的圆柱零件叫作轴，而工件的长度与直径之比大于25（即l/d>25）的轴类零件称作细长轴。

切削细长轴与通常轴类较之，细长轴刚性高，极易变形，振动小，给焊接加工增添困难，难于赢得较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）刚性高。

切削时工件受切削力、细长的工件由于蔡国用弯曲、高速旋转时受离心力等都极容易并使其产生伸展变形。

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去谈谈如何有效率的提升细长轴的加工质量。

二、如何预防细长轴车削加工变形的措施（一）增大热变形弯曲车削时，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，车削时因切削冷的影响，并使工件比室温增高30℃，则细长轴冷变形弯曲量△l＝11.59×10－6（45#钢的线膨胀系数）×1500×30＝0.522mm切削细长轴时，如果用两顶尖或用一端卡住一端压制住的方法加工，它的轴向边线就是紧固的，热变形弯曲0.522mm，工件就可以本身伸展，细长轴一旦产生伸展后加工就很难展开。

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。

浅谈细长轴零件的车削方法

浅谈细长轴零件的车削方法【摘要】工件的长度L与直径d之比大于25（即长颈比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。

细长轴的外形并不复杂，但由于其本身的刚度低，车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响，容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷，难以保证加工精度，甚至无法加工。

虽然细长轴的加工难度大，但却有加工普通工件的共性（如：切削方式、工件安装、车削的选择和装夹等方面）；本文论述了在细长轴车削加工过程中的一些难点和解决方法：抓住车削共性，再结合细长轴的个性，解决刚度、热变形伸长及合理选择车刀的几何参数等三个关键技术，细长轴的车削也就顺心应手了。

【关键词】细长轴；装夹；刀具；措施一、细长轴车削过程中遇到的问题工件的长度L与直径d之比大于25（即长颈比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。

细长轴刚性差，使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足，切削中易产生振动变形，造成加工困难。

在加工过程中，所遇到的主要问题是：1.工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形，使几何精度和表光洁度降低。

2.在切削过程中工件吸收的切削热，会导致工件产生较大的轴向线膨胀，加剧弯曲变形，增加振动，甚至使工件挤死在两顶尖之间，造成无法加工。

3.长颈比愈大，自重力愈大，工件在高转速下，产生的离心力也愈大，上下跳动也就严重影响加工质量。

4.刀具的几何角度、切削用量和加工工艺方法等选择不当，会使切削力加大，变形和振动加剧。

5.工件弯曲和振动，使车削加工必须采用较低的转速和切削深度，限制了生产效率的提高。

6.工件在径向切削力作用下，车削已加工的工件外形容易形成两端小、中间大，还易出“扎刀”现象。

7.机床调整不当，易产生锥形误差；夹具调整不当，易造成弯曲和产生“竹节形”、“菱形”等。

二、解决问题的措施在生产实际中，为了确保细长轴的加工精度和表面质量，提高生产效率，我们采取了以下措施：1.为了弥补细长轴的刚性不足，在车削中，应采用跟刀架，以提高工件的刚性，减少变形。

车削细长轴的工艺分析

车削细长轴的工艺分析本文分析了细长轴车削加工工艺特点，针对影响零件加工精度的关键因素，从工装夹具、刀具结构设计以及工艺参数的确定等方面进行了探讨，提出了可行的工艺方案。

标签：细长轴；车削；变形细长轴类零件本身的刚性较差，在切削力、重力作用下容易发生变形，给切削加工带来困难，不易获得良好的表面质量及几何精度，造成废品。

本文结合生产实践，着重从车削装置、刀具结构等方面对细长轴进行加工工艺分析。

1 细长轴车削工艺分析加工细长轴时，因工件径长比可达1：100至1：150左右（如φ10×1300），造成机床—工件—刀具工艺系统刚性不良，在切削力作用下，刀具相对于工件的位置发生变化，即工件产生“让刀”现象，从而产生形状误差，同时因系统振动，产生切削波纹，影响工件表面质量。

工艺系统的刚度不仅与工件尺寸、结构有关，还与工件在车床上的装夹及支承情况有关。

（1）当工件一端在卡盘上夹紧，其受力情况可视为悬臂梁，车削后易产生倒锥形误差。

（2）当工件一端用卡盘上夹紧，另一端用尾座顶尖定为支撑，可大幅度提高工件刚度，但因中间刚度低于两端，车削后易出现腰鼓形误差。

（3）若工件一端装夹，一端顶，且在中间用中心架或采用跟刀架支承，可有效提高细长轴的刚度。

通过以上分析，若提高细长轴的加工精度，减小切削力对加工误差的影响，必须选择合理的装夹方式，改进细长轴加工工艺措施。

2 细长轴车削工艺措施2.1 工件装夹方式合理的装夹方式可以减少工件的装夹变形，保证工件的加工质量。

（1）在卡盘夹紧工件的卡爪面垫入φ4×20毫米钢丝，使工件与卡爪之间为线接触。

以减少过定位对工件变形的影响。

（2）在尾座装弹性活络顶尖，当工件发生弯曲变形或受热膨胀时，顶尖能做一定的轴向移动。

2.2 跟刀架结构（1）跟刀架必须有足够的刚性，三只支承块采用球墨铸铁材料制作（QT600-2），以便有良好的自润滑性和减摩性，不易损伤工件加工表面。

三支承块与工件研磨后保持紧密配合，切削运转时呈动配合，使工件保持在旋转轴线上。

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。

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。

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。

浅谈对细长轴车削加工的认识

浅谈对细长轴车削加工的认识作者：张明远来源：《科学与财富》2017年第29期摘要：在机械加工过程中，细长轴由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下很容易产生弯曲变形，控制加工工件的受力及受热变形的问题，必须要选用合理的刀具几何角度、正确的切削用量、完善的加工工艺方法，来保证细长轴车削加工的质量。

关键词：细长轴；切削用量；刀具角度1 细长轴的加工特点1.1 在切削过程中，工件受切削热影响伸长会产生弯曲变形。

1.2 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。

1.3 由于工件自重、变形、振动、影响工件的圆柱度和表面粗糙度。

1.4 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。

2 提高细长轴加工精度的措施2.1 选择合适的装夹方法减少装夹接触面积，工件用卡盘夹住，轴端伸入卡盘内约15-20mm。

在卡爪与工件之间垫入圆柱销，如下图所示。

这样工件与卡盘爪之间为线接触，能起万向调节作用，避免被长卡盘爪夹死而引起弯曲变形。

在切削过程中，要随时注意顶尖的支顶松紧程度。

其检查方法是：开动车床使工件旋转，用右手拇指和食指捏住回转顶尖转动部分顶尖能停止转动。

当松开手指时，顶尖能恢复转动，这就说明顶尖的松紧适当。

2.2 直接减少细长轴受力变形（1）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。

（2）采用反向切削法车削细长轴改进车削方法，采用反向进给车削细长轴车削细长轴时，采用反向进给改变进给方向，使工件由受压转变为受拉伸。

当采用大进给量切削时，进给抗力较大，使工件从卡盘端到车刀之间内部产生见大的拉应力，能有效地减少工件的径向圆跳动，消除大幅度的振动，有利获得较高的精度和较小的表面粗糙度值。

（3）使用双刀切削法车削细长轴使用双刀切削法车削细长轴，用双刀切削法车削细长轴可使俩刀的背向力相互抵消，这样可减少工件的弯曲变形。

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。

细长轴的车削技术

细长轴的车削技术摘要：在转动过程中，细长轴的加工更加困难。

其特点是轴刚度差、轴易弯曲、振动，经常出现锥度太大、凸腹、竹、棱镜、非圆形等现象，导致工件不能满足精度和表面粗糙度的要求。

提高细长轴加工质量和加工效率的有效措施是采用反向车刀，尾架采用弹性刀尖，中心架采用过渡套，合理匹配刀具几何参数。

关键词：细长抽工件装夹车削引言由于细长轴的刚性差，弯曲力较弱，由于材料本身的自脱垂而产生弯曲现象。

同时，在车削加工的过程中，影响切削热、切削力、振动等的影响，使工件容易变形，难以得到理想的表面质量和几何形状精度。

因此，在车削过程中，应合理选择工件夹紧，刀具方向，辅助刀具，刀具几何形状和切削量。

一、细长轴工件的装夹在机床上安装细长轴有两种方法。

1、双顶尖法这种夹紧方式不会产生定位现象，同时同轴度好，加工也方便。

然而，如果中心太紧，则通过热伸长切割工件，这将引起弯曲变形。

2、卡顶法采用夹紧方法时，由于夹头顶孔与底面轴线不同，工件弯曲，导致夹紧定位过度。

在上述两种安装方法中，如果施加相同的径向力，则后者产生的最大弯曲变形小于前一种。

因此，细长轴的切削过程，机床上的安装方法，都应采用劫车的方法。

但是，基于传统的卡顶方法，可以进行改进（参见图1）：（1）将工件夹在夹头的一端，将5mmx20mm的垫铁插入爪面与工件之间。

垫铁的长度约为15-20毫米，使工件与爪之间的线接触，起到通用调节作用。

(2)在尾座，则改用弹性尖端。

反向转弯正好推动工件的热伸长到尾座部分。

弹性顶针的轴向膨胀避免了工件的弯曲变形，提高了切削性能。

二、采用反向走刀车削一般车削刀具方向从车床尾架转向头箱。

然而，在加工细长轴时，建议采用反向走刀法，即从流浆箱到尾座的送料方向。

这样，加工过程中工件受到的轴向切削力从前箱指向尾座，拉伸工件，降低细长轴的弯曲变形，提高工件的质量和效率。

三、中心架或跟刀架的使用由于细长轴本身，特别是中间部分的刚度很低。

在车削加工过程中，刀具相对于工件的变形和位移很大，使工件加工后产生较大的腰部滚筒误差。

细长轴车削时应注意的问题及方法

细长轴车削时应注意的问题及方法摘要：由于细长轴的特点和技术要求，在车削加工时，易产生振动、多棱、竹节、圆柱度差和弯曲等。

要想顺利地把它车好，必须注意加工过程中有可能出现的问题。

关键词：细长轴、车削、变形、消除方法细长轴是指被加工工件长度与直径的比值大于20以上的轴类零件。

因为工件较长，所以刚性较差，在切削过程中容易产生振动，也会因切削热而在长度方向产生变形，由于走完一刀的时间较长，导致刀具的磨损量较大，也致使工件的形位公差精度和表面粗糙度较难达到图纸要求。

1.细长轴的加工特点1.1.车削时产生的径向切削力会使工件弯曲，引起振动，影响加工精度和表面粗糙度。

1.2. 工件的自重、变形和振动，会影响工件圆柱度和表面粗糙度。

1.3. 工件高速旋转时，在离心力的作用下变形，加剧了工件的弯曲和振动。

1.4. 产生的切削热会导致工件轴向伸长变形，使工件发生弯曲，影响加工质量。

2.车削细长轴应注意的问题细长轴车削在机械加工中较为常见，由于其刚性差，加工难度较大。

如果能够采用正确的切削方法，选择合适的刀具及切削用量，有效地装夹定位工件，就能够有效地降低切削温度、减少热变形，最终获得满意的加工效果。

2.1.机床调整车床主轴中心线与尾座中心线同轴，并与车床大导轨平行，允差应小于0.02mm。

2.2.工件安装采用两顶尖装夹或用卡盘与顶尖配合装夹，合理地使用中心架或跟刀架作为辅助支承，以增加工件的装夹刚度。

用卡盘与顶尖配合装夹时，被夹持部分最好不超过10mm。

2.3.刀具采用主偏角Κr = 75°～90°的偏刀，选择正刃倾角（λS>0），能够减小径向力和振动，还可以使切屑流向待加工表面。

保持切削刃口锋利，前角γ0控制在15°～30°之间，副后角α′0控制在4°～6°之间，刀尖圆角半径r<0.3mm。

刀具安装应略高于车床主轴中心。

2.4.辅助支承安装车削细长轴时，一般都要安装中心架或跟刀架作为辅助支承，来增加工件的刚性，防止工件因振动或因离心力的作用被甩弯。