普通车床加工细长轴工艺制作和加工方法
《普通车床加工技术(第3版)》教学讲义 项目九 车削细长轴 48、细长轴的车刀及切削用量
无
参考资料
车工工艺与技能训练、车工生产实习等
课后体会
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
设计意图
一、组织教学
点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课
二、复习提问并作记录
1、车削细长轴的方法有哪些？
三、分析同学们的答题
四、讲授新课
3.合理选择车刀几何形状
车削细长轴时，由于工件刚性差，车刀（图9-6）的几何形状对工件的振动有明显的影响。选择时主要考虑以下几点：
设计意图
4.合理地控制切削用量
切削用量选择的是否合理，对车削细长轴也有很大影响。
（1）切削深度
在车削细长轴时，应尽量减少切削深度。
（2）进给量
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）切削速度
提高切削速度有利于降低切削力。
五、布置作业
（1）课外作业
认知听讲
做好笔记
了解车削细长轴的切削用量选择
章节
课题
项目九：车削细长轴车刀的几何形状
课型
新授课
课时
1
教具学具电教设施
视频、课件
教ห้องสมุดไป่ตู้目标
知识
教学点
了解车刀的几何形状及切削用量选择
能力
培养点
培养学生分析问题解决问题的能力
德育
渗透点
培养爱科学爱劳动的优良品质
教学重点难点
重点
车刀的几何形状
难点
切削用量选择
学法引导
讨论法、讲授法、提问法
教学内容
更新、补
4、选择正刃倾角，取 =3°使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。
5、为了减少径向切削力，应选择较小的刀尖圆弧半径（ <0.3mm）。倒棱的宽度也应选得较小，取倒棱宽 比较适宜。
细长轴的车削
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。
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)。
浅谈细长轴类工件的磨削加工
２． 精 磨 阶 段 ２
往 往 还需 要进 行 研 磨或 珩 磨 的加工 ，而 工 件在 圆柱 度 、尺 寸 公 差 和 表 面粗 糙度 等 方 面 的要 求都 非常 高 ，满 足这 些要 求 对 细长 轴 类
磨、 砂轮 的速度 、 切削 深度 都 是影 响 到磨 削 表面 粗 糙度 的主要 物 理
因素 。
１３ 加 工 时 的 振 动 影 响 ．
ｌ圣
Ｇｇｙｉ 。ｙｕ ｈ ｎｉＪｕ ｓ
浅谈 细长轴类工件 的磨 削加工
高振 山
（ 本钢起 重机公司 ， 宁 本溪 １７ ０ ） 辽 １０ ０
摘
要： 阐述 了影响细长轴类 工件磨削加工质量的 因素 ， 并分析 了加 工过程中所要注意的要领和方法 。
关键词 ： 整砂轮 ； 修 细长轴类工件； 磨削用量
从材 料 力学 的理 论 来看 ，任 何 一个 受 力物 件 总要 产 生一 些 变 形 。作 用 力 Ｆ与其 作 用下 产 生 的变 形量 Ｙ的 比值被 称 为 物体 的刚
选 择太 大 会使 工 件变 形严 重 ，而 太 小则 会 使得 生产 效 率 受 到很 大
影 响 。 粗加 工 阶段 的最 后一 次磨 削之 前 ， 在 必须 对砂 轮 进行 一 次修
在精 磨 阶段 开始 之 前 ， 必须 对 工件 顶 针孔 再进 行 一 次精 修 磨 ，
这主 要 是 由于粗 磨 加工 会对 工 件 顶针 孔产 生 一 定 的挤 压 ，造成 顶
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) 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。
(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。
(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。
(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。
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。
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。
细长轴零件的加工方法
细长轴零件的加工方法在普通车床上加工细长轴对操作人员车工操作技能水平要求比较高。
笔者经过不断的摸索，找出了一些方法和技巧，在此，谈几点车削细长轴零件的步骤和体会。
一、车中心架位、车端面、钻中心孔为了能够在细长轴两端轴径上加工出圆柱度和粗糙度较高的中心架位，为下一步车端面、钻中心孔打好基础，笔者制作了尾座夹头，其原理类似于四爪卡盘。
尾座夹头的一端安装在莫氏5号活顶尖上，夹头内径、锥度与活顶尖外径、锥度实配，夹头的另一端孔径、比零件毛坯尺寸大15mm～20mm，深50mm,并在对称位置打4个M16～M20顶丝孔（如用3个顶丝不易调整、找正工件）。
使用四爪卡盘装夹工件，依靠车床前端的四爪卡盘和尾座夹头的四个顶丝固定调正工件位置，这种方法方便、实用、好操作，俗称“借余量”，可以很好地避免出现因工件毛坯的弯曲变形造成影响正常加工的问题。
1.车两端中心架位工件调正位置后，操作者依次车出细长轴两端的中心架位，并保证两端中心架位外径尺寸一致，以便于中心架的安装和调整，同时，要保证所车出的中心架位表面粗糙度和圆柱度精度，否则会影响工件下一步的加工精度。
2.车端面、钻中心孔、车卡盘装夹位置先架上中心架，研磨中心架三个支撑爪与工件的接触面，调整支撑爪的位置，使工件旋转中心与机床轴心重合，并使支撑爪与工件外圆保持微小间隙接触，充分注油润滑、锁紧中心架、启动设备，然后，开始车端面、钻中心孔、车出卡盘装夹位置。
这样操作的优点是：中心架位粗糙度和圆柱度精度高，支撑工件牢固、稳定、调整方便，材料毛坯如有弯曲变形等缺陷容易校正，车端面钻中心孔的质量高，并且不易打刀、不易折断中心钻。
在实际生产中，有时钻出的中心孔为椭圆形或为棱形，原因就是由于中心架位精度不高造成的。
二、装卡工件方式在工件同轴度要求不是特别高的情况下，车削细长轴通常采用一卡一顶装夹的方法，这样夹紧力大、便于调正，工件的刚性好，同时配合使用跟刀架做辅助支撑，需要注意的是：卡盘夹持工件的长度要尽可能缩短，并尽量多倒一至两次头，以提高卡盘爪夹紧面与工件顶尖孔的同轴度，消除过定位对工件造成的扭曲（俗称别劲），也可以在卡盘爪和工件之间缠一圈钢丝并研磨顶尖孔。
普通车床加工细长轴零件过程
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1461 零件毛坯料的校直对零件毛坯料进行校直可以让车削用量分布均匀，使车削时间缩短，避免振动。
而且经过校直的零件毛坯料，其表面残余应力可以均匀分布，可以极大地减小零件使用过程中发生变形的可能性。
细长轴零件的加工过程中，可采用锤敲打的方法对零件毛坯料进行校直，一般情况下尽量不采用压弯法。
压弯法虽然可以让毛坯料瞬间变直，但这种状态只是暂时的，待毛坯料内部应力完全消失后回再次弯曲，不能达到校直目的，所以尽可能采用锤敲打法，将毛坯料垫凹面朝上在平板上，并用锤敲打毛坯料的凹面，使毛坯伸直。
为了保证毛坯面与锤面的吻合程度，增大接触面积，可采用圆弧锤头，以免损伤毛坯表面。
2 零件平端面打孔加工将零件毛坯料穿入机床主轴孔，并将平端面卡紧，对平端面打中心孔。
平端面打中心孔的过程中要保证中心孔位置要正、形状要圆、表面要光滑，尺寸要符合标准要求。
另外，平端面一定要放好，并卡紧，以免加工过程中零件发生变形。
3 研磨与刀架的支撑块面该加工工序要求零件与支撑块有良好的接触，所以为了保证零件表面与支撑块面的吻合程度，细长轴零件的加工多采用两抓刀架，并以耐磨性较好的铸铁，要求在每次车一刀之前对支撑块进行异常研磨。
具体操作为：将零件毛坯装卡于机床上，零件一端顶尖顶紧；另一端采用卡盘夹固定，零件在机床上的卡紧长度为15～20 mm左右，不宜过长，也不宜过短。
零件车一小段后进行研磨，研磨过程中不需要使用冷却液，零件弧面采用车过的刀花来研磨，待完成整个支撑块表面的研磨后再使用冷却液进行润滑，为了保证支撑面的光滑度，可在进行异常精细研磨。
在零件研磨的工序中，零件与支撑块是否接触良好对车削细长轴类零件有着重要影响，如果两者之间接触良好，则支撑块表面就可以像轴瓦一样，有较强的切削承受力，零件切削稳定；如果支撑面圆弧半径过大或者过小都会影响两者之间的吻合度，影响零件的加工效果。
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。
细长轴车削变形因素与解决方法探讨
细长轴车削变形因素与解决方法探讨通过对细长轴类零件车削加工时产生弯曲变形的原因分析,阐述了保证细长轴加工质量的工艺方法、切削用量以及刀具几何角度的选择。
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：一种方式是：一夹一顶安装；另一种方式是：两顶尖安装。
这里主要分析一夹一顶的装夹方式。
如图1所示。
图1 一夹一顶装夹方式及受力分析通过用普通车床实际加工分析，车削细长轴弯曲变形的原因有：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，径向切削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受力分析2、切削热产生的影响车床加工工件时产生的切削热，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固定不变。
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。
由此可以看出，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问题。
细长轴加工方法
车削细长轴1、细长轴的加工特点通常认为在机械中做旋转运动的、长度大于直径的圆柱零件，叫做轴；而长度为直径20倍以上的轴，叫做细长轴。
车削细长轴和一般轴类相比，又有其特点，例如加工35x4095或10x1300毫米细长轴时，它们毛坯的直径与长度之比达1:100、1:150左右，工件的刚性很差，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。
以下简单介绍几种加工细长轴的方法，如果使用得当，可以获得比较满意的加工结果。
2、工件装夹方法的改进2.1、在卡盘的每只卡爪下面横向垫入4x20毫米的钢丝，夹入长度为15~2毫米，使工件与卡爪之间的夹持转变为线接触，避免工件被卡爪夹死，如图1.图1 细长轴工件的装夹2.2、在尾座上改用弹性顶针，以使在工件受到切削热而膨胀伸长时，顶针能轴向压缩，避免工件弯曲变形。
3、跟刀架结构的改进3.1普通车床跟刀架的两个支撑块，与工件的接触面小，刚性差，不能满足高速切削细长轴的要求，如改用图2所示结构的跟刀架，就可获得比较好的效果。
图2 车削细长轴的跟刀架这种跟刀架配备三只支撑块，用角耐磨的QT60-2球墨铸铁制成。
支撑块的圆弧R，应经粗车后与工件外圆研磨，宽度B大于工件直径，一般取B=（1.2~1.5）D。
车削时，工件外圆被夹持在刀具和三个滑配合的支撑块之间，组成两对径向压力，限制工件上下，左右移动，只能绕轴线旋转，故而能有效底减少切削振动和工件的变形。
3.2、除了装置跟刀架外，还可根据工件长度，在工件下面垫放不等距的木块（在切削中随放随取，保证托板正常进给），如图3所示，木块直接放在床身上，其厚度以能轻微拖牢工件为宜，木块制成半圆弧凹坑，运转时加机油润滑。
这种垫块还具有消振作用。
另外对直径较小的细长轴，还可采用托架支承如图4所示。
图3 车削细长轴的垫块图4 车削细长轴的托架4、细长轴的车削方法及车刀4.1细长轴的车削方法车削细长轴，在上述夹紧方式下，应采用反向进给车削，以使工件受轴向力后，能向弹性顶尖处伸缩图5，减小车削变形。
细长轴的加工与设计
摘要
细长轴是机械加工中比较重要的部分，本文针对细长轴 的自身特点进行了研究。发现细长轴在机械加工中刚性差， 易变形，振动大等特点。并针对切削热引起的热变形伸长， 增加细长轴刚性，减小车削时的振动等方面介绍了车削加工 中预防细长轴变形的措施
Summary.
Slender shaft are machined in the more important part, this paper focuses on researching the
characteristics of slender shaftFound slender shaft in the rigid difference in mechanical processing, easy deformation, vibrations, and other
characteristics.Forcutting heat and thermal deformation caused by extension, increase the slender shaft stiffness, cutting vibration when car introduced in areas such as the reduction in turning of slender shaft deformation prevention measure
与顶尖的配合，车床尾座锥孔与麻花钻柄的配合。 1.转动小滑板法 转动小滑板法，是把刀架小滑板按工件的圆锥半角 a∕2 要求转 动一个相应的角度， 使车刀的运动轨迹与所要求加工的圆锥素线平行。 转动小滑板操作简便，调试范围广。 2.偏移尾座法 采用偏移尾座法车外圆锥面，必须工件装夹在两顶尖间，巴尾座上滑 板向里（是用在车正外圆锥面）或者向外（用于车外倒圆锥面）横向 移动一端距离 S 后，使工作回转轴线与车床主轴轴线相交一个角度， 并使其大小等于圆锥半角 a∕2。由于床鞍进给是沿平行于主轴轴线 移动的。当尾座横向移动一端距离 S 后，工件就成了一个圆锥体。 3.仿形法车外圆锥面 仿形法车外圆锥面是刀具按照仿形装置（靠模）进给对工件进行 加工的方法，在卧式车床上安装一套装置，该装置能使刀具作纵向进 给的同时，又作横向进给，从而使车刀的运动轨迹与与圆锥的素线平 行，加工出所需的圆锥面. 4. 宽刃刀车削法 宽刃刀车外圆锥面，实质上也属于成形法车削，即使用成行刀具 对工件进行加工。它是在车刀安装后，使主切削刃与主轴轴线夹角等 于工件的圆锥半角 a∕2，采用横向进给的方法加工出外圆锥面。 三、 成形面加工方案 1. 双手控制法
细长轴零件的加工方法
细长轴零件的加工方法作者：楚建华来源：《职业·下旬》2012年第04期在普通车床上加工细长轴对操作人员车工操作技能水平要求比较高。
笔者经过不断的摸索，找出了一些方法和技巧，在此，谈几点车削细长轴零件的步骤和体会。
一、车中心架位、车端面、钻中心孔为了能够在细长轴两端轴径上加工出圆柱度和粗糙度较高的中心架位，为下一步车端面、钻中心孔打好基础，笔者制作了尾座夹头，其原理类似于四爪卡盘。
尾座夹头的一端安装在莫氏5号活顶尖上，夹头内径、锥度与活顶尖外径、锥度实配，夹头的另一端孔径、比零件毛坯尺寸大15mm～20mm，深50mm,并在对称位置打4个M16～M20顶丝孔（如用3个顶丝不易调整、找正工件）。
使用四爪卡盘装夹工件，依靠车床前端的四爪卡盘和尾座夹头的四个顶丝固定调正工件位置，这种方法方便、实用、好操作，俗称“借余量”，可以很好地避免出现因工件毛坯的弯曲变形造成影响正常加工的问题。
1.车两端中心架位工件调正位置后，操作者依次车出细长轴两端的中心架位，并保证两端中心架位外径尺寸一致，以便于中心架的安装和调整，同时，要保证所车出的中心架位表面粗糙度和圆柱度精度，否则会影响工件下一步的加工精度。
2.车端面、钻中心孔、车卡盘装夹位置先架上中心架，研磨中心架三个支撑爪与工件的接触面，调整支撑爪的位置，使工件旋转中心与机床轴心重合，并使支撑爪与工件外圆保持微小间隙接触，充分注油润滑、锁紧中心架、启动设备，然后，开始车端面、钻中心孔、车出卡盘装夹位置。
这样操作的优点是：中心架位粗糙度和圆柱度精度高，支撑工件牢固、稳定、调整方便，材料毛坯如有弯曲变形等缺陷容易校正，车端面钻中心孔的质量高，并且不易打刀、不易折断中心钻。
在实际生产中，有时钻出的中心孔为椭圆形或为棱形，原因就是由于中心架位精度不高造成的。
二、装卡工件方式在工件同轴度要求不是特别高的情况下，车削细长轴通常采用一卡一顶装夹的方法，这样夹紧力大、便于调正，工件的刚性好，同时配合使用跟刀架做辅助支撑，需要注意的是：卡盘夹持工件的长度要尽可能缩短，并尽量多倒一至两次头，以提高卡盘爪夹紧面与工件顶尖孔的同轴度，消除过定位对工件造成的扭曲（俗称别劲），也可以在卡盘爪和工件之间缠一圈钢丝并研磨顶尖孔。
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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。
由此可知对车削细长轴，不论对刀具，机床精度，辅助工具精度，切削用量的选择，工艺安排与具体操作技能都应有较高的要求，是一项工艺较强的综合技术。
七，防止细长轴车削时振动和变形的方法
防止细长轴车削时振动和变形主要采取以下几种措施。
1.使用中心架支承车削细长轴，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，长度与直径的比值减少了一半，对细长轴的刚性可增加好几倍。
在工件装上中心架之前，必须在工件毛坯中间车一段支承中心架支承爪的沟槽，沟槽表面粗糙度要细，圆柱度公差要小，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。
为了是支承爪与工件保持良好的接触，也可以在支承爪与工件之间加一层纱布和研磨剂，进行研磨抱合。
2）用过渡套筒支承细长轴。
如果用上面支承方法车沟槽比较困难的化，可以用过渡套筒，是支承爪与
过渡套筒的外表面接触，过渡套筒的两端面各装有4个螺钉，用这些螺钉顶住毛坯工件，并调整套筒的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。
2.跟刀架的使用，跟刀架分两种：一种是带有两只支承爪的跟刀架，还有一种是带有三只爪的跟刀架。
加工细长轴最好使用带有三个爪的跟刀架。
因为三个爪的跟刀架支承的点位比较多，分布比较合理，装夹比较牢固，可以大大的减小工件的跳动，提高工件的加工质量。
车削时三爪与工件表面应保持良好的接触，接触压力不宜过大，压力过大，会把工件车成“竹节形”。
如果跟刀架的卡爪压力过小，甚至没有接触，那就起不到跟刀架的作用。
要特别注意的是，当支承爪在加工过程中磨损以后，应及时的调整。
3.减少工件的热变形伸长，车削时，由于车削热的影响，使工件随温度的升高而逐渐伸长变形，这就叫“热变形。
在车削一般轴类时可不考虑热变形伸长问题，但是车削细长轴时，因为工件长，总伸长量大，所以一定要考虑热变形的影响。
工件热变形伸长量计算公式：⊿L=aL⊿t式中
⊿L——工件热变形伸长量（mm）；
a——材料线膨胀系数（1/ºС）;
L——工件的总长（mm）;
v1.0 可编辑可修改
⊿t——工件升高的温度（ºС）。
例如；车削直径为 25mm，长度为1200mm的细长轴，材料45#车削时因受到切削热的影响，使工件由原来的21ºC上升到61ºC，求这根细长轴的热变形伸长量。
⊿t=61ºС-21ºС=40ºС
⊿L=aL⊿t==（mm）
从上计算可知，细长轴热变形伸长量是很大的，由于工件一端顶住，一端夹住，工件热变形量无法伸长，因此只能本身产生弯曲。
细长轴一旦产生弯曲后，车削就很难进行下去。
克服工件的热变形可采用以下措施。
1）使用弹性活顶尖来适应工件热变形伸长。
弹性活顶尖前面装有向心球轴承，中间装有推力球轴承承受轴向推力，尾部装有滚针轴承支承径向推力。
而向心轴承和推力轴之间装有三片厚的蝶形弹簧。
当工件变形伸长时，工件推动顶尖通过向心球轴承是蝶形弹簧压缩变形。
从而可达到调节工件热变形伸长的作用。
工件不易弯曲，车削可顺利进行。
2）保证充分的切削液，车削细长轴时，不论是低速车削还是高速车削，为了减少工件的升温而引起的热变形，提高跟刀架、刀具的使用寿命和工件的加
工质量。
3）刀具应经常保持锋利，以减少车刀与工件的摩擦发热。
4．合理选择车刀的几何形状。
车削细长轴时，由于工件刚性差，车刀的几何形状对工件的震动有明显的影响。
1）为了减少径向切削力，车刀的主偏角尽量采用90º～93º。
2）为了减小切削力和切削热，应选择较大的前角20º～25º.
3）车刀前面应磨有～3的断屑槽，使切屑卷曲折断。
4）选择正刃倾角，取λ=3º，使切削留量流向待加工表面，并使卷削效果良好。
5）为了减小径向切削力，刀尖半径应磨有的圆弧。
倒楞。
粗车时主轴转速选择300～350。
进给量～。
切削深度～2mm。
精车时主轴转速500～600。
进给量～。
切削深度左右。
6）外圆车成后，可以把长度量好后切一刀，但不要直接切断，需调头切断。
切断时要在车床主轴孔
内镶上一固定套，把轴穿进套筒内切断。
7）存放，不要横放在工件箱内，应有专用的工件箱竖直存放。