长径比大于80的细长轴类零件的切削加工工艺
长径比大于80的细长轴类零件的切削加工工艺
长径比大于80的细长轴类零件的切削加工工艺默认分类 2007-10-02 18:30 阅读22 评论0字号：大中小对于长度与直径之比(长径比)大于80的细长轴，在切削过程中由于其刚性差而极易产生弯曲和振动，难以获得良好的加工精度和表面粗糙度。
且热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受热变形影响易产生弯曲，因此，长径比大于80的细长轴是轴类零件中较难加工的零件。
在实际生产中，可通过采用三支承跟刀架、弹簧顶尖、改进刀具的几何角度或采用宽刃精车刀、选择热硬性好及高耐磨的刀具材料、增设合理的辅助工具等方法达到满意的加工效果。
1、细长轴加工前的准备工作加工前应先调整机床，校直工件。
机床调整主轴中心和尾座顶尖中心连线与导轨全长平行;主轴中心与尾座顶尖中心的同轴度公差小于0.02;大、中、小拖板的间隙合适(过松会扎刀)。
棒料校直采用热校直法校直棒料，不宜冷校直，忌锤击。
装夹时，防止预加应力产生变形，夹持方法有两种:一是在一端车出8～10mm的卡脚档;二是在卡盘爪与工件间垫入直径为f3～f5mm的钢丝(绕工件放置)或钢柱(顺工件放置)，使工件与卡盘为线接触。
2、切削方法采用三支承爪的跟刀架及弹簧顶尖，切削方法有以下两种。
高速切削法常采用75°粗车刀、93°半精车和精车刀。
75°粗车刀材料为YT15,YW2，刀片代号A127；93°精车刀材料为YT30、YW1，刀片代号A127。
粗车切削用量：n=290～450r/min，f=0.4～0.6mm/r，ap=3～4m m；半精车切削用量:n=380～600r/min，f=0.2～0.4mm/r，ap=1.5～2.5mm；精车切削用量：n=450～6 00r/min，f=0.15～0.3mm/r，ap=0.5～1.5mm。
因增加了一个支承爪，在车刀切入工件后，应按上、下、外顺序调整支承爪。
反向低速大进刀精车法采用弹簧伸缩顶尖，反向切削。
细长轴类零件的切消加工工艺
增设 合理 的辅助 工具等 方法 达到满 意 的加工效 果 。
１细长轴加工前的准备工作 ．
按 上 、下 、外 顺序 调整 支承爪 。
２ 反 向低 速大进刀精车法 ） 采 用弹簧 伸缩 顶尖 ，反 向切 削 。精车 、半精 车 仍用高速切削法 ，精车 用低速 大走 刀。采用的刀具与
加 工前应先 调整机 床 ，校直 工件 。
采 用三 支承 爪 的跟刀架 及弹 簧顶尖 ，切 削方法 在 轴 尾 端 倒 角
．
１ ０ ．第ｏ 数控机床市场 ２ ６期
维普资讯
支承爪的调整顺序依次是下侧 、上侧 、外侧 。接刀应 制有 ３ 。斜 面的木质 （ 红松 ） 托块组成 ，上托 块的上面 准确 ，在轴径接刀处要有 １ ０左右的锥度。逐步增加 制成 Ｖ型 托 口，这可使 工件与上托块 在互相 作用时能 ：１ 刀刃的切削力 ，以避免突然增加造成让 刀或 扎刀 ，产 够形 成不完全碰 撞 ，受力 时一部分功能 将受到损 失 ， 生径 向误 差而引起振 动 ，或 出现 多边形及竹 节形 。
４０— ５ ０ｍ ｍ
以达到减小反 作用力的 目的。根据实践经验 ，Ｖ型夹
为防止 工件振 动 ，跟 刀架 支承 爪的 轴 向长度 选 角 Ｏ ＝ ０ ～５ 。为宜 ，辅具安放 数量视 工件长径 比 【 ３。 ０
，
径 向宽度为 １ ～１ ｍｍ。为便于散热 和 及 工件 长度 而 定 ，当长径 比大于 ８０、工件 长大 于 ０ ５
刀 架 支承档 ，修
与工件 间垫入直径为 ｆ ～ｆｍ 的钢丝 （ 工件放置 ） 靠 卡盘 处车 出跟 ３ ５ｍ 绕
或钢柱 （ Ｊ 顺工件放 置 ） ，使 工件 与卡盘 为线接 触 。 ２ 切削方法 ．
车工论文——超 细 长 轴 的 加 工
超细长轴的加工摘要细长轴的长径比大于20，刚性很差，在加工中产生的切削力、切削热、振动等因素都将直接影响工件加工的尺寸精度和形位精度。
加工难度大，当用较高的切削速度加工长径比大于100的细长轴时，则加工难度更高。
细长轴常规的加工方法为一夹一顶或两顶，而本文介绍的是一种新的加工方法——两拉加工法。
关键词细长轴两顶两拉前言以前我车间加工长径大于40，直径公差、形位公差为6级精度的细长轴，采用常规的加工方法装夹加工，很难达到加工要求，且经常造成产品在精加工时报废，而影响产品交付日期、大大提高加工成本。
我们经过多次分析、试验，在零件热处理、装夹、加工方法、刀具等方面采取了一定的技术措施，可加工出长径比大于100，直径公差、形位公差较高的细长轴。
直径值小于5mm 的超细长轴可用“两位”方法直接加工；由于工件自身重力的作用，直径大于5mm的超细长轴要采用“跟刀架、中心架”与“两拉”联合使用的方法加工。
正文由于细长轴的长、径比很大，刚性很差。
在车削时，受切削力、装夹力、自身重力、切削热、振动等因素的影响，容易出现以下问题：（1）切削时产生的径向切削力与装夹径向分力的合力，会使工件弯曲，工件旋转时引起振动，从而影响加工精度和表面质量。
（2）由于工件自重变形而加剧工件的振动，影响加工精度和表面质量。
（3）工件转速高时，离心力的作用，加剧了工件的弯曲和振动。
（4）在加工中，由于切削热作用，也会引起工件弯曲变形。
因此，在车削细长轴时，无论对刀具、机床、辅助工具、切削用量的选择，工艺安排和操作技能都有较高的要求。
1 合理选择切削参数1.1 切削用量的选择（1）切削速度V的选择：图一是没有再生颤振时的切削速度与振动强度及稳定（a） (b)图一车削速度对切削稳定性的影响(a)切速V与振幅A的关系曲线 (b)V与awlim的关系曲线性的关系曲线。
从图（a）可知，车削时，一般当V=30~70m/mm 的速度范围内，容易产生振动，此时相应的振幅有较大值，高于或低于这个范围，振动呈现减弱趋势。
细长轴的加工工艺分析
细长轴的加工工艺分析
细长轴的加工工艺分析主要涉及以下几个方面：
1. 材料选择：细长轴通常需具备高强度和良好的耐磨性能，常见的材料有不锈钢、碳钢、合金钢等。
根据具体的工件要求选择适合的材料。
2. 切削加工：细长轴通常需要进行切削加工，包括车削、镗削、铣削等。
在切削加工过程中，需要注意选择合适的刀具、切削速度和进给量，以及加工顺序，以确保工件的精度和表面质量。
3. 热处理：细长轴常需要进行热处理，以改变其组织结构和性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火等，根据具体的材料和要求选择适当的热处理方法。
4. 精密加工：细长轴可能需要进行精密加工，如磨削、抛光等。
在精密加工过程中，需要使用合适的磨削工具和抛光材料，控制加工参数，以获得高精度的工件表面。
5. 检测和质量控制：细长轴的加工过程中需要进行检测和质量控制，以确保工件的质量。
常见的检测方法包括尺寸测量、外观检查、硬度测试等，根据具体的要求选择适当的检测方法。
6. 表面处理：细长轴可能需要进行表面处理，如镀铬、喷涂等，以提高其耐腐
蚀性和装饰性。
在表面处理过程中，需要选择合适的表面处理方法和材料，控制加工参数，确保工件的表面质量。
总之，细长轴的加工工艺分析需要考虑材料选择、切削加工、热处理、精密加工、检测和质量控制，以及表面处理等方面的因素，以确保工件的加工质量和性能。
细长轴的长径比工艺难点及工艺措施
细长轴的长径比工艺难点及工艺措施细长轴的长径比是指轴的长轴与短轴之比，通常用L/D表示，其中L为轴的长度，D为轴的直径。
细长轴用于很多机械设备中，如风力发电机组、高速电机、车辆引擎等。
在工程中，细长轴的设计、制造和加工存在一些难点，需要采取相应的工艺措施来解决。
1.刚度问题：细长轴的刚度相对较小，容易产生变形和振动。
长时间的运行会导致轴的断裂或失去平衡，严重影响设备的正常运行。
2.加工难度：由于细长轴的尺寸较大，加工起来相对困难。
特别是在轴的加工过程中，切割刀具容易产生振动，加工精度难以保证。
3.变形问题：在细长轴的使用过程中，由于受到挤压等外力的作用，容易发生轴腰弯曲或偏转的情况，导致轴的偏心，使设备的使用受到限制。
为了解决细长轴的工艺难点，可以采取以下工艺措施：1.材料选择：选择高强度、高刚度的材料，如合金钢、不锈钢等。
这样可以增加轴的刚度，防止变形和振动的产生。
2.结构设计：合理设计细长轴的结构，增加其刚度，减少轴的变形。
比如，在轴的适当位置增加支撑部分，加强刚度。
3.热处理：通过热处理，可以改变轴材料的组织结构，提高其硬度和强度。
同时，也可以减少材料的内应力，提高轴的抗变形能力。
4.精密加工：采用精密加工工艺，如磨削、车削等，以保证轴的加工精度。
同时，在加工过程中，要注意切削刀具的选择、磨损情况以及切削液的使用，确保加工质量。
5.表面处理：对细长轴进行表面处理，如氮化处理、镀铬等，可以提高轴的表面硬度和耐磨性，减少摩擦和磨损。
与此同时，还需要注意轴的安装、使用和维修过程中的操作规范，合理利用轴的强度和刚度，避免超载和过度振动，减少轴的疲劳破坏。
总之，细长轴的长径比较大，其设计、制造和加工都存在一定的难点。
通过合理的材料选择、结构设计和工艺措施，可以提高轴的刚度和抗变形能力，保证轴的加工精度和使用寿命，确保设备的正常运行。
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。
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。
细长轴车削工艺技巧
细长轴车削工艺技巧【摘要】细长轴直径尺寸小、长度尺寸大，长度尺寸与直径尺寸之比大于25，工件刚性差、轴向热形伸缩量大，车削加工过程中容易产生振动现象、容易出现竹节形变形。
如何采取工艺措施增强工件刚性、减少和补偿工件轴向热变形伸缩，是保证细长轴车削加工质量的关键技术难题。
【关键词】细长轴；刚性；热变形伸缩某设备上的光杠长度为750mm、直径？覫25mm、加工精度等级IT9，圆柱度公差为？覫0.1mm、表面粗糙度Ra3.2。
工件材料为45#钢，毛坯直径为？覫30mm。
工件长径比达到1：30、刚性极差，工件长度方向热鼓胀伸缩量也较大，受切削热影响工件温度变化30oC时，其长度伸缩量达△L=11.5×10-6（1/oC）×750（mm）×30（oC）=0.26（mm），工件加工难度较大。
要保证工件的车削加工质量必须解决两大关键技术难题：一是，设法增强工件刚性、削除车削振动；二要，有效减少和补偿工件热变形伸缩。
可采取以下技术措施，解决车削加工技术难题。
1 采用跟刀架增强工件刚性细长轴刚性特别差，车削加工过程中极易引起振动，必须设法增强工件刚性。
增强工件整体刚性难度很大，也没有必要，只须增强工件车削部位的局部刚性，就能达到改善加工质量的目的。
采用跟刀架支撑工件，是增强局部刚性极为有效的措施。
常用的跟刀架有两爪跟刀架和三爪跟刀架。
此处工件长径比不是特别大，选用操作较为简便的两爪跟刀架完全以满足加工要求，如图1所示。
使用跟刀架时应注意，跟刀架必须牢固安装在中滑板上，支撑爪支撑在车刀附近、工件已加工表面上，增强工件加工部位的局部刚性。
支撑爪支顶力应大小适当，支撑力如果太小就起不到应有的支撑作用、会引起车削振动。
如果支撑力太大，则会引起工件产生竹节形变形。
支撑爪调好之后，应锁紧支撑爪，防止其产生松动。
跟刀架支撑工件的部位如图2所示。
2 减少和补偿工件热变形伸长受切削热影响，工件会在轴向产生较大的热变形伸缩，影响细长轴加工质量，可采取以下措施减少和补偿工件热变形。
细长类零件的加工方法
描述：细长轴类零件在车削加工过程中容易产生弯曲变形。
文中分析了引起弯曲变形的因素，并从加工方法的运用、刀具的选择、切削用量、冷却液等几方面介绍了提高加工精度的措施。
摘要：细长轴类零件在车削加工过程中容易产生弯曲变形。
文中分析了引起弯曲变形的因素，并从加工方法的运用、刀具的选择、切削用量、冷却液等几方面介绍了提高加工精度的措施。
1 前言细长类零件（工件的长度与直径之比大于25）在车削时，刚性差，热变形大，在加工中工件自重、变形、振动等因素都影响工件加工的尺寸精度和形位精度，较难保证加工质量。
当用较高的切削速度加工细长轴（工件的长度与直径之比大于100）时，则加工难度更大。
2 引起细长轴产生弯曲变形的因素车削细长轴类零件采用的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）。
本文主要分析一夹一顶的装夹方式。
在车削时引起细长轴弯曲变形的因素主要有：（1）切削力产生变形的影响在车削过程中，产生的切削力可以分解为轴向切削力、径向切削力。
由于细长轴的刚性较差，径向切削力将把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。
轴向切削力使工件产生一个弯矩。
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。
（2）切削热产生的影响车削加工产生的切削热，会引起工件伸长。
由于在车削过程中，卡盘和尾架顶尖都固定不动，两者之间的距离是固定的。
这样细长轴受热后伸长受到限制，会导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。
（3）工件自重变形而加剧工件的振动，影响加工精度和表面质量。
（4）工件转速高时，离心力的作用，加剧了工件的弯曲和振动。
3 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，要根据生产条件，采取相应的措施，以提高细长轴的加工精度。
浅谈数控车床车削细长轴的工艺与编程_1
浅谈数控车床车削细长轴的工艺与编程发布时间：2022-04-06T07:22:50.555Z 来源：《教学与研究》2021年10月第30期作者：梁胜强[导读] 在产品制造过程中，常见有长径比大于25的普通轴类工件称为细长轴类零件。
数控车床加工细长轴的最大特点是刚性差。
梁胜强广西桂平市第一中等职业技术学校 537200【摘要】在产品制造过程中，常见有长径比大于25的普通轴类工件称为细长轴类零件。
数控车床加工细长轴的最大特点是刚性差。
因些，加工细长轴最主要改善刚性问题，按照零件图样拟定好轴类零件的加工工艺，并根据工艺要求编写出零件的加工程序，使其在加工过程中不产生振动，不会出现振纹，保证了工件的几何精度。
轴类零件在整个制造业中发挥着重要作用，是汽车、重型机械、吊机、船舶等领域的重要组成部分。
以船舶常用的细长轴为例进行探讨轮轴零件的数控加工工艺及编辑加工程序。
【关键词】数车细长轴工艺分析编程在满足企业的大批量生产条件下，在自动化不断发展中，应用数控技术加工零部件，可以取得更好的经济效益。
CNC机床车削过程中无需人工干预，数控机床可自动连续加工至程序结束。
因此，最适合于多种中小批量零件的生产，在生产中，大大缩短了生产周期，为工艺设备节省了大量的时间和成本。
1.细长轴的特点细长轴是轴类零件之一，特别是在数控车床上加工的零件较为常见。
当工件的长径比大于25时，工件称为细长轴。
细长轴的最大特点是刚性差。
在车削过程中，由于切削力、工件重力、顶紧力等的影响，容易产生弯曲变形、失稳、振动等，容易造成加工尺寸精度误差。
车削细长轴主要是为了解决工件加工过程中的刚性和变形问题。
2.零件图以船舶常见的轮轴为例，如图（1）。
3.工艺分析工艺制定者不但要会运用数控系统的各种编程指令，还需熟练掌握数控机床的特点、性能、刀具系统、运动方式、工件的装夹方式和切削规范等技术性文件材料。
因制定加工工艺的内容、加工工艺的方法非常重要，它将会影响到零件的加工质量，所以也是加工零件的关键技术之一。
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。
浅析细长轴类零件的加工方法
浅析细长轴类零件的加工方法作者：强森来源：《科技经济市场》2014年第03期摘要：所谓细长轴，是对于轴承来说，长径比大于20的轴承。
这样的轴承，由于其特性，造成其刚性相当差。
所以在日常的加工过程中会受到比如切割产生的削力、震动等等因素的影响，直接影响到产品的精确度。
随着长径比的增加，难度也会随之增加。
随着科技的进步，越来越多的科学技术应用到细长轴类零件加工的范畴上来，除一夹一顶外，其中数控技术就是其中最显著的技能。
关键词：细长轴零件；轴承；加工方法我们在日常针对细长轴加工进行研究时要注意，细长轴的规格各有不同，而规格不同所采用的加工手段也不尽相同。
比如我们在加工长径比大于40的细长轴时，我们如果采用常规的加工手段，就不易达到预期目标，并且容易造成材料的浪费和人力的重复劳动。
这是我们在日常加工中要尽量避免的。
1 细长轴类零件加工的准备工作1.1 毛坯的准备加工零件时最重要的准备工作便是准备好毛坯，而细长轴类零件的毛坯准备工作更是要小心、谨慎。
因为由于细长轴类零件的特性，会造就其刚性会相当差，导致其在运输过程中会发生弯曲、变形等状况。
所以相对的，我们在运输、储存原料的时候不仅仅要小心保管，而且要建立相对应的程序，对零件进行加工、矫正等工作，在加工细长轴类零件的时候，不要进行冷矫直，否则会造成材料断裂。
同样，绝对不能进行锤击作业，也会有相同的后果。
1.2 有充足的热处理热处理也有最基本的步骤要求，大致上热处理分为两步。
第一步是指在加工零件之前，即切削之前，会进行一次热处理。
以便减少材料的内力，使之更加适应加工的外力影响，这就是所谓的粗加工。
第二步，在粗加工之后会进行淬火处理，这是指对运动部位也就是指接口处、活动处等进行淬火，使之表面光滑，也能提高耐磨性。
1.3 准确的定位一位经验丰富的工程师对于材料的判定会相当准确，基于这个判断，才能合理的选择定位基准，才能准确的切削材料，能够很大程度上避免材料的破损、浪费。
细长轴的长径比,工艺难点及工艺措施
细长轴的长径比,工艺难点及工艺措施长径比指的是长度和直径的比值，是确定细长轴的重要参数。
细长轴的加工工艺主要涉及转动精度，材料切削精度，外形精度，硬度精度等多项技术指标，关键技术体现在工件轴稳定性，机床主轴稳定性等方面，存在着很高的技术难度。
具体工艺措施有：
（1）针对细长轴的转动精度，选用精度高、摩擦系数较小的主轴，滚针轴承或滚珠丝杠，以改善工件的定位精度；
（2）正确选择合理的数控系统，实现快速、精准的位移控制，以及合理的负载和滑动控制；
（3）采用高精度的刀具和工装夹具，确保进给及切削精度；
（4）采用夹紧装置提高加工稳定性；
（5）正确的润滑和制冷技术，可以改善细长轴的加工精度。
中细长轴类工件的车削加工
中细长轴类工件的车削加工在机械加工中，许多零件的长度与直径之比大于20～25（L/D≥20～25），如车床光杆、丝杆、材料力学试验台（本中心的主推产品）中的吊杆（见图1）等，这类零件统称为细长轴。
细长轴零件刚性差、抗弯能力弱，在车削过程中因受到切削力、重力及切削热等因素的影响而易发生弯曲变形，使零件形成锥度、腰鼓形、水波纹及竹节纹等状况，不仅导致加工表面质量严重恶化，还缩短了机床和刀具寿命。
图1 材力架吊杆1.细长轴车削时产生变形的原因分析在加工中，车削细长轴弯曲变形原因主要有：（1）切削力导致变形。
在车削过程中产生的切削力可分解为：轴向切削力Ff、径向切削力Fp和主切削力Fz。
不同的切削力对细长轴产生的弯曲变形影响是不一样的。
轴向切削力Ff影响。
轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向的力，当轴向切削力超过一定数值时，就会把细长轴压弯，从而使工件发生纵向弯曲变形（一般短轴类加工可忽略，它对工件弯曲变形的影响不是十分大）。
径向切削力Fp影响（见图2）。
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。
（2）切削热产生的影响。
车削时，由于切削热的影响，工件随温度升高而逐渐伸长变形，这种现象叫热变形。
工件长度热伸长量公式为：ΔL=α×Δt×L式中，ΔL为工件长度热伸长量（mm）；α为材料线性膨胀系数（可从有关书中查阅），如铸铁：１×10-5/℃，钢：1.17×10-5/℃，黄铜：1.7×10-5/℃；L为工件总长（mm）；Δt为工件升高温度（Δt=工件加工时温度－未加工时工件温度）。
例如吊杆加工：长度L=760mm，直径14mm，材料45钢，切削热影响使工件升温30℃，则加工时细长轴热变形量ΔL=1.17×10-5×30×760=0.267mm通过上式可看出，工件吊杆在加工时会伸长0.267mm。
细长轴切削加工工艺方案分析
关键词：细长轴；工艺规划；装夹方式；插补；冷却液引言在机械加工中，一般将长度与直径之比（L/D）大于20的轴类零件称为细长轴[1]。
由于细长轴刚性差，在加工过程中由于切削力和切削热的作用，容易产生弯曲变形，改变规划的刀具和零件相对运动轨迹，加工后也常常会出现竹节、凸肚、锥形等加工缺陷[2]，使工件尺寸精度和表面粗糙度达不到设计要求，废品率高，效率低。
为解决上述问题，国内外众多学者做了多方面研究，提出了一系列解决方案。
刘旭[3]在研究细长轴加工时将尾座顶尖换成弹性回转顶尖，有效避免尾座顶尖卡死现象。
黄小东等[4]为了解决细长轴加工中振动较大，对心不准，表面质量差的问题，设计了一种双头带锥度车削专用机床，大大提高了生产效率。
马伏波等［5］建立了正向走刀和反向走刀车削细长轴误差计算数学公式，为提高加工精度提供了理论依据。
王小翠等[6]分析了装夹方式对工件挠曲变形的影响，提出了切削用量优化及加工变形误差补偿方案，实现柔性工件的高效精密数控加工。
胡月明[7]提出了采用数控随动支架控制细长轴的挠度变形，保证了背吃刀量在切削过程中的稳定性，进而保证加工精度。
韩荣第等[8]设计了专用的跟刀架，使工件的加工精度和表面粗糙度得到大幅度提高。
Shawky等[9]设计了传感器实时监测细长轴的壁厚，对车刀的切削位置进行闭环控制，来提高细长轴的加工质量。
Choudhury等[10]设计了刀具在线振动检测及减振系统，通过光纤传感器，将测量的刀具相对于工件的变化位移传递给振动控制组件，振动控制组件产生力来减小这种变化以此减少振动。
学者的研究成果在一定程度上解决了细长轴加工中的一些问题，但某公司在做“分拣工作站”项目时，需要细长轴，现有方案要么条件不具备，要么方案不可行。
因此，在加工该轴时，减小加工装夹时的长径比，加工另一端时配合软爪，在零件出现尺寸超差时灵活运用圆弧插补和直线插补相结合的插补方式进行编程。
利用现有机床设备，该工艺方案可加工出符合设计要求的细长轴。
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。
细长轴类零件的加工方法
细长轴类零件的加工方法
赵建中
【期刊名称】《机械研究与应用》
【年(卷),期】2007(020)002
【摘要】长径比大于20的轴称为细长轴,由于刚性很差,在加工中产生的切削力、切削热、振动等因素将直接影响工件加工的尺寸精度和形位精度,加工难度大.当长径比大于100时,则加工难度更高.细长轴常规的加工方法为一夹一顶或两顶,而笔者介绍的是一种新的加工方法--两拉加工法,通过这种加工方法可以加工出长径比大于100的细长轴类零件.
【总页数】3页(P67-68,71)
【作者】赵建中
【作者单位】绵阳职业技术学院,四川,绵阳,621000
【正文语种】中文
【中图分类】TH161+.1
【相关文献】
1.细长轴类零件加工方法探讨 [J], 唐永忠
2.细长轴类零件在普通车床上的加工方法 [J], 黄文超
3.细长轴类零件加工方法的工艺改进 [J], 孙璐莹
4.对细长轴类工件车削加工方法的探索 [J], 高莉萍
5.浅析细长轴类零件的加工方法 [J], 强森
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细长轴车削加工工艺
细长轴车削加工工艺蒋灿;李震【摘要】细长轴车削加工一直以来都是机器加工的难点.对剖析加工细长轴加工过程中存在的问题和特征进行分析,从工艺、刃具、辅具、加工方式及切削用量等多个方向讨论提升细长轴加工精度措施,旨在为相关专业提供参考依据.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P122,126)【关键词】细长轴;工艺;切削用量【作者】蒋灿;李震【作者单位】山东农业工程学院,济南 250100;山东农业工程学院,济南 250100【正文语种】中文细长轴通常指长短与直径之比在20～25范围内的轴[1]。
因为细长轴长度和直径比较大，导致其刚性较差，使得铸件在切削加工过程中极易发生曲折变形和抖动，机器加工的难点。
1 细长轴车削工艺特点1.1 细长轴刚性差若在车削前细长轴装夹不妥，会在切削力和地心引力作用下发生弯曲变形，降低工精度，增大细长轴外表面粗糙度。
1.2 精度较差细长轴加工尺寸越长，走刀时间也会越长，磨损刃刀就越厉害，从而影响器件精度。
1.3 细长轴热扩散机能比较差在切削热作用下，会产生很大的线膨胀，如果轴的两端采用牢固撑持，则会使工件变弯，变成“竹节”等形状，或使顶尖卡死，无法正常加工[2]。
2 细长轴加工中出现问题2.1 切削力导致变形在车削加工工程中，产生切削力通常可分化为轴向切削力FX，径向切削力FY及切向切削力FZ，它们使细长轴产生横向和纵向方位弯曲[3]。
2.2 切削热引起的变形细长轴在车削加工时会发生切削热，致使工件热伸长。
并在车削过程中产生大量切削热，导致细长轴伸长，因为卡盘和尾座顶尖时牢固不动，二者间隔稳定，致使细长轴遭到挤压而产生弯曲变形。
3 提高细长轴车削加工品质措施3.1 加工细长轴前工作3.1.1 机床调整使机床主光轴中心、尾座顶尖中间连线与导轨全长平行。
因为不同机床导轨面磨损水平不一样，因此在加工前应先调整机床位置。
3.1.2 调整刀架根据刀架的不同种类，必须要使刀具中心与卡盘及尾座顶尖处在同一中心上。
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长径比大于80的细长轴类零件的切削加工工艺
默认分类 2007-10-02 18:30 阅读22 评论0
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对于长度与直径之比(长径比)大于80的细长轴，在切削过程中由于其刚性差而极易产生弯曲和振动，难以获得良好的加工精度和表面粗糙度。
且热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受热变形影响易产生弯曲，因此，长径比大于80的细长轴是轴类零件中较难加工的零件。
在实际生产中，可通过采用三支承跟刀架、弹簧顶尖、改进刀具的几何角度或采用宽刃精车刀、选择热硬性好及高耐磨的刀具材料、增设合理的辅助工具等方法达到满意的加工效果。
1、细长轴加工前的准备工作
加工前应先调整机床，校直工件。
机床调整
主轴中心和尾座顶尖中心连线与导轨全长平行;主轴中心与尾座顶尖中心的同轴度公差小于0.02;大、中、小拖板的间隙合适(过松会扎刀)。
棒料校直
采用热校直法校直棒料，不宜冷校直，忌锤击。
装夹时，防止预加应力产生变形，夹持方法有两种:一是在一端车出8～10mm的卡脚档;二是在卡盘爪与工件间垫入直径为f3～f5mm的钢丝(绕工件放置)或钢柱(顺工件放置)，使工件与卡盘为线接触。
2、切削方法
采用三支承爪的跟刀架及弹簧顶尖，切削方法有以下两种。
高速切削法
常采用75°粗车刀、93°半精车和精车刀。
75°粗车刀材料为YT15,YW2，刀片代号A127；93°精车刀材料为YT30、YW1，刀片代号A127。
粗车切削用量：n=290～450r/min，f=0.4～0.6mm/r，ap=3～4m m；半精车切削用量:n=380～600r/min，f=0.2～0.4mm/r，ap=1.5～2.5mm；精车切削用量：n=450～6 00r/min，f=0.15～0.3mm/r，ap=0.5～1.5mm。
因增加了一个支承爪，在车刀切入工件后，应按上、下、外顺序调整支承爪。
反向低速大进刀精车法
采用弹簧伸缩顶尖，反向切削。
精车、半精车仍用高速切削法，精车用低速大走刀。
采用的刀具与高速切削法相同。
粗车切削用量n=230～450r/min，f=0.5～0.8mm/r,ap=3～8mm；半精车切削用量n=29 0～6OOr/min，f=0.3～0.6mm/r，ap=1.5～3.5mm;精车切削用量n=12～24r/min，f=10～20mm/r,ap=0. 02～0.05mm。
f、ap、V选取最大值的顺序依次为ap、f、V。
操作方法:靠卡盘处车出跟刀架支承档，修磨好支承爪后，在轴尾端倒角45°，以防止车削结束时刀具崩刃。
支承爪的调整顺序依次是下侧、上侧、外侧。
接刀应准确，在轴径接刀处要有1:10左右的锥度。
逐步增加刀刃的切削力，以避免突然增加造成让刀或扎刀，产生径向误差而引起振动，或出现多边形及竹节形。
为防止工件振动，跟刀架支承爪的轴向长度选40～50mm，径向宽度为10～15mm。
为便于散热和排屑，在支承爪的轴向和径向上各钻一个T形通孔，支承爪材料宜用QT60-2球墨铸铁。
3 、辅助工具
粗车时，可采用如图1所示的支架，支架由V形块和木垫块组成，木垫块压在机床导轨上。
半精车、精车时可采用如图2所示的托架，托架是在加工过程中起减振作用的主要辅具，托架由两块制有3°斜面的木质(红松)托块组成，上托块的上面制成V型托口，这可使工件与上托块在互相作用时能够形成不完全碰撞，受力时一部分功能将受到损失，以达到减小反作用力的目的。
根据实践经验，V型夹角a=30°～50°为宜，辅具安放数量视工件长径比及工件长度而定，当长径比大于80、工件长大于1500mm以上时，每隔600～800mm放置一个。
4 、应用效果
采用上述工艺措施后，车削最细轴(杆)f8×2000和细长轴f25×3000～5000，全长精度在IT5以上，表面粗糙度在Ra1.6以下，车削一根轴仅需15～25min。