带螺纹细长轴加工论文

带螺纹的细长轴的加工

【摘要】：本文就带螺纹细长轴加工中存在的问题做了详细的分析，并针对这些问题，从工艺流程、装卡方法、切削方法、刀具及其参数的选择、机床参数的选择等方面进行了详细的改进论述，以其达到图纸要求。

【关键词】：细长轴刀具螺纹

在机械加工行业中，我们公司主要是从事单件、小批量产品加工的公司。加工经常涉及到各种轴类零件，其中长度和直径之比为20∶1以上的称为细长轴。细长轴的刚性较差，加工难度大，废品率较高。尤其是带螺纹的细长轴，工件精度要求更高，若不注意加工方法，更易出现变形大，造成废品。

下面，就我公司已加工的两端带有左右旋螺纹的细长轴加工做一分析。如图：

该工件材质40crnimoa、毛坯来料为锻件

一 .带螺纹的细长轴机械加工中存在的问题

1.车削加工中，在高速旋转中，强度小，摆动偏心较大，工件受切削力、重力和惯性离心力的作用，产生弯曲变形。带螺纹的细长轴较一般细长轴受切削力的影响更大，更易产生弯曲变形。不能满足使用要求；

2.带螺纹的细长轴细长比大，刚性较差，车削过程易产生振动，加工出的螺纹达不到工件要求的形位公差及粗糙度要求。

3.车削加工中由于切削热的影响，使工件产生热变形。实践证

明：当细长轴长度一定时，热变形量与温升成正比。

4. 由于该件材质为40crnimoa，其中含高cr、ni、mo等高硬度、高粘度元素，在精车削螺纹时，我们使用的普通刀具在一次车螺纹过程中就被严重磨损；而当我们用高硬度、高耐磨的726刀具时，又因为拉杆属于细长轴，在高速旋转中，摆动偏心较大，容易使刀尖迸裂，因为726刀具硬度合格，但韧性不足所致。

针对这些问题，进行一一分析之后，结合加工实际，我们对机床和刀具进行如下调整和改进：

二. 车削带螺纹的细长轴控制变形的工艺方法。

1. 合理的工艺流程：粗加工－调质－半精加工－消应力－精加工。对带螺纹的细长轴消应力前螺纹部应粗车出并留量(螺牙齿深到量，侧面留量)。

2.合理的装卡方法。

（1）在卡爪与工件之间装一钢丝套（钢丝直径约φ3～φ4），以纠正卡爪与顶尖不同轴现象。

（2）后顶尖使用弹性活顶尖，使顶尖跳动满足0.03以内，可消除工件在切削过程中由于切削热引起的弯曲变形。这样可以预防和消除工件的摆动，消除偏心和刀具的损伤。

（3）车削过程中使用中心架及跟刀架。约600长使用一个中心架。从而满足工件强度，消除弯曲、摆动、偏心；并能更多的将径向力转化成轴向力，也减少工件的弯曲、摆动。

3.合理正确的切削方法：

车削时车刀从卡盘向尾座方向进给，即采用反车法。采用这中车削具有左、右旋螺纹的细长轴时注意工件的旋转方向。

4.在不同加工时期，对刀具的各个参数和机床的参数进行相应、合理、科学的调整和设计。

（1）使用硬质合金刀具，刀具参数如下：

a.为了减小车削时径向切削力而减小细长轴的震动及弯曲变形，车刀的主偏角取：80～93°。

b.选择较大的前角，减小切削力。前角取15°～30°。

c.车刀前面应磨有r1.5～3的断削槽，使切屑断裂，减小工件热变形。

d.选择负的刃倾角，一般取 -3°～ -10°，使切屑流向待加工面，车刀也容易切入工件，减小切削力。

e.刀刃粗糙度要小，一般要达到ra 0.2～ra 0.4,并要始终保证刀具锋利。

f.为了减小径向切削力，刀尖圆弧半径应选择的较小。一般取为r2。

（2）车削细长轴时，由于工件刚性差，应减小切削用量。车螺纹时切削用量更应该减小。

粗车时：切削速度50～60m/min, 进给量0.3～0.4mm/r,

吃刀量1.5～2 mm。

半精车：切削速度60～80m/min, 进给量0.2～0.3mm/r,

吃刀量1～1.5 m。

精车时：切削速度80～100m/min, 进给量0.08～0.15mm/r, 吃刀量0.2～0.5 m。

（3）充分冷却，减小热变形。

6. 车削带螺纹的细长轴时，螺牙的精加工用螺纹环规控制。

经生产实践证明，采用以上工艺方法，能够加工出合格的零件，且加工的工艺性好，容易满足现代生产零件制造周期短的需要。