细长轴车削加工方法
高精度细长轴的车削方法
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技术推广高精度细长轴的车削方法侯学民(商丘工学院机械工程学院,河南商丘476000)摘要:本文阐述了车床的调整、夹具的调整、改进刀具角度、采用有效的加工方法等4个方面进行的技术调整,以期解决一些相关问题。
关键词:细长轴;车床;车刀;跟刀架车削高精度细长轴主要采用以下几方面的措施:1车床的调整1.1调整车床尾座中心线与车床床身导轨的平行度用一根接近工件长度的样棒,一端塞人车床主轴锥孔, 另一端用尾座顶尖支顶。
把百分表放在中拖板上,使触头与 样棒上面接触,用手均匀移动大拖板,观察百練表针的摆动情况,记录摆针的2个极限位值数值。
2个极限位值数值 之差,即百分表的读数差,也是车床尾座中心线与车床床身 导轨的平行度误差。
若出现雛,可用厚度与读数差相同的 薄铜皮窄条,垫入车床尾座与床身导轨面间进行调整。
1.2调整车床小、中、大拖板塞铁与拖板导轨面之间的间隙重点调整中拖板塞铁与拖板导轨面之间的间隙。
调整 方法:分别旋紧或旋松中拖板两端的调节螺钉,使塞铁与导 轨面之间的间隙适中(用0.04 mm的塞尺,塞入缝隙中,深 度约为20mm)。
用手转动中拖板手柄,感觉轻松自如,无 阻滞感。
但又不会出现“扎刀”现象即可。
这样既能精确控 制中拖板刻度,又使车削过程平稳,操作方便。
2 改用3只卡爪的跟刀架普通车床上的跟刀架一般使用的是2只卡爪,为了增加 工件的装夹刚性,防止车削加工中振动,用3只卡爪的顧架。
并増大支承爪的支撑面积(増大支承爪宽度,一般为工 件直径的1〜1.5倍,修整支承爪圆弧半径,与工件半径吻 合)。
如果将跟刀架改制成相互垂直分布的3只卡爪,另一 面由车刀抵住,这样工件外圆被夹持在刀具和3个支承爪之 间,上、下、左、右的移动均受到限制,只能绕轴线旋转。
这样 就有效地减少了切削振动,减少了工件变形。
为了增加支承 爪的耐磨性,也可选用HT200的灰铸铁做支承爪材料。
该 材料硬度低且耐磨,不易损伤已加工表面,从而提高了表面 质量。
细长轴的先进车削方法
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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。
普通车床加工细长轴工艺制作和加工方法
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欢迎阅读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。
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。
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);⊿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=40oС2)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。
细长轴磨削技巧
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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。
浅谈教学中细长轴车削加工方法
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反向切削法是指在细长轴的车削过程 中,车刀由主轴卡盘 在车床上车削细长轴采用的装 夹方式主要有两种 :一种方 向尾架方 向进给。 这样, 细长轴左端的夹持就形成线接触的浮动 使 切削过程中热变形伸长的细 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 状态 , 细长轴在卡盘 内自由调节, 长轴, 不会因卡盘夹死而产生弯曲变形。 夹 一顶 的装 夹 方式 。
、
车削 细 长 轴产 生 弯 曲变形 的 因 素 分析
一
1 削热 导致 的工 件 量 .
在车削时 , 产生 的切削热传导给工件, 并且卡盘和尾架顶尖 车削细长轴时 , 由于工件刚性低 , 以切削用量选择的是否合 所 都是固定不动的, 这样细长轴受热后的轴向伸长量受到限制 , 导 理 , 对切削过程中产生的切削力的大小、 切削热的多少影响很大。 切削深度——在车削细长轴时 , 应尽量减少切削深度。 致细长轴受到轴 向挤压而产生弯曲变形 。 切削速度——对长径 比较大的工件 , 切削速度要适当降低 , 2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 、 向 切削速度应控制在一定范围。 径 切削力及切 向切削力。不 同的切削力对车削细长轴时产生弯 曲 5合 理 的 刀 具 角度 . 变形的影 响是不同的。 为了减小车削时产生的切削力 , 从而减小车削细长轴产生 () 向切 削力 的 影 响 1 径 的弯曲变形 , 在刀具的几何参数中, 主要考虑以下几点 : 主偏角 ( 卜 主偏 角是影响背向力的主要 因素 , k r 在不影响 径向切削力垂直作用在通过细长轴轴线水平平 面内,由于 细长轴的刚性较差 , 向力将会把细长轴顶弯 , 径 使其在水平面内 刀具强度 的前提下 , 应尽量增大刀具主偏角 , 减小背向力 , 主偏 发 生 弯 曲变 形 。 角一 般 选 择 8。 ~9 。 。 O 3 () 2轴向切削力的影响 前面应刃磨 R1 . mmD 圆弧形断屑槽 , 5~3 E 使切屑弯曲易 轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方 向上的 ,它对 工件 断 。 形成一个弯矩 。由于细长轴 的刚性 、 稳定性较差 , 当轴向切 削力 前角( ) ——增大前角 , 使刀具锋利 、 切削轻快 , 使被切削 超过一定数值时 , 就会把细长轴压弯而发生纵 向弯曲变形。 金属层的塑性变形程度减小 , 切削力 明显减小。 以在细长轴车 所 二 、 高 细 长轴 加 工 精 度 的方 法 提 削 中, 在保证车刀有足够强度前提下 , 尽量使刀具的前角增大 , 在细长轴加工过程 中,为提高加工精度 ,应根据不 同的条 前角一般取 = 5 ~3。 。 1。 O 件, 采取不 同的措施 。 刃倾角( 卜_ 倾 角影 响着车削过程 中切屑 的流向 , s 在车 1选 择 合 适 的装 夹方 法 . 削细长轴时, 常采用正刃倾角 + 。 一 1 。, 3 + 0 以使切屑流向待加 采用一夹一顶 的装夹方式时 , 配合使用弹性顶尖。 因为在此 工表 面, 这样车刀也很容易切人工件。 装夹方式中 , 如果顶尖 顶得太 紧, 可能将 细长轴顶 弯, 并且还 阻 三 、 结论 碍车削时细长轴的受热伸长 。 因此采用一夹一顶装夹方式时, 顶 虽然车削细长轴 时, 的刚性差 , 车削时产生 的受力 、 轴 且 受 尖采用弹性 活顶尖 , 当工件热变形伸长时 , 工件推动顶尖通过轴 热变形较大,很难保证 细长轴的加 工质量要求 。只要掌握 中心 承使弹性顶尖 内的弹簧压缩变形 , 可有效地补偿工件的热变形 架 、 跟刀架 的使用 , 解决工件热变形伸 长及合理选择车刀的几何 伸长 , 这样工件不易弯曲。 参数等关键技术 , 在教学中学生就很容易掌握保证细长轴加工 采用两顶尖装夹 , 虽然工件定位准确 , 容易保证同轴度 , 但 加工质量 的方法 , 达到精度质量等要求。 是此方法装夹的细长轴 , 刚性较差 , 很容易产生振动 。因此只适 参 考 文献 : 用于长径 比不大、 加工余量较小 、 同轴度要求较高的工件 。 [ ]彭德荫主编.《 1 车工工艺与技 能训练》 中国劳动社会保障
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
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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
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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
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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。
细长轴的加工方法
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细长轴的加工方法细长轴的加工方法涉及到高精度,高效率和高稳定性,因此需要注意各个方面的细节和注意事项。
下面是一些常见的细长轴加工方法和步骤的详细介绍。
1. 材料选择:细长轴通常需要具有较高的强度和刚度,同时要求具备良好的耐磨性和耐腐蚀性。
常见的轴材料包括碳钢、不锈钢、铜、铝和钛合金等。
根据具体应用场景和要求,选择合适的材料非常重要。
2. 设计和加工工艺参数的确定:在加工细长轴之前,需要根据具体需求和加工设备的条件确定加工工艺参数,包括加工过程中的切削速度、进给速度、刀具的选择和切削液的使用等。
这些参数的选择直接影响到加工质量和效率。
3. 设备选择:细长轴通常需要使用到数控车床、数控铣床、车削中心等高精度加工设备。
这些设备能够提供稳定、可靠的加工过程,并且能够满足对轴的精度要求。
4. 切削车削过程:切削车削是细长轴加工最常见的方法之一。
在切削车削过程中,需要考虑到细长轴的刚性和稳定性,采取合适的切削速度、进给速度和切割深度,以保证加工质量和效率。
同时,需要选用合适的切削刀具,并进行必要的切削液的冷却和润滑。
5. 铣削加工过程:对于需要加工一些复杂形状的细长轴,可以选择铣削加工方法。
在铣削加工过程中,需要选用合适的铣削刀具和合理的加工工艺,保证加工表面的精度和光洁度。
6. 爆磨加工过程:在某些情况下,需要对细长轴进行表面改性和提高表面质量,可以采用爆磨加工的方法。
爆磨加工是一种非传统的加工方法,通过喷射高速运动的磨料流和工件表面的冲击和剥离作用,可以达到改善表面质量的效果。
7. 精加工和研磨:对于需要更高精度和表面光洁度的细长轴,可以采用精加工和研磨的方法。
精加工一般包括刮削、抛光和镗削等方法,可以提高轴的尺寸精度和表面质量。
研磨是一种用砂轮进行细加工的方法,可以进一步提高轴的尺寸精度和表面光洁度。
8. 检测和质量控制:在细长轴加工后,需要进行检测和质量控制,以确保加工质量和尺寸精度的要求。
常用的检测方法包括尺寸测量、表面质量检查和材料力学性能测试等。
细长轴的加工方法
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细长轴的加工方法细长轴是一种常见的机械零部件,广泛应用于各种机械设备中。
在机械加工过程中,对细长轴的加工要求较高,需要采用合适的加工方法和工艺,以确保加工质量和效率。
本文将介绍几种常见的细长轴加工方法,希望能对相关行业人士有所帮助。
首先,细长轴的车削加工是一种常见的加工方法。
在车床上进行细长轴的车削加工时,需要注意选择合适的刀具和切削参数,以保证加工表面的精度和光洁度。
此外,还需要合理设计夹具,以确保工件的稳定性和加工精度。
在车削加工过程中,操作人员需要严格按照工艺要求进行操作,确保加工质量。
其次,细长轴的磨削加工也是常用的加工方法之一。
磨削加工可以提高工件的精度和表面质量,适用于对细长轴的精密加工。
在磨削加工中,需要选择合适的砂轮和磨削液,控制磨削速度和进给量,以确保加工表面的精度和光洁度。
此外,还需要注意磨削过程中的冷却和润滑,以防止工件表面的热损伤和磨削热变形。
另外,电火花加工也是适用于细长轴加工的一种方法。
电火花加工可以实现对硬质材料的精密加工,适用于对细长轴的复杂轮廓和内腔加工。
在电火花加工中,需要根据工件材料和加工要求选择合适的电极和工艺参数,控制放电能量和加工速度,以确保加工精度和表面质量。
此外,还需要注意工作液的清洁和循环,以确保加工质量和稳定性。
最后,激光加工也是一种新型的细长轴加工方法。
激光加工可以实现对细长轴的高速、高精度加工,适用于对薄壁、薄膜和高硬度材料的加工。
在激光加工中,需要选择合适的激光源和光束参数,控制激光功率和加工速度,以确保加工精度和表面质量。
此外,还需要注意激光束的对准和稳定,以确保加工质量和稳定性。
综上所述,细长轴的加工方法有多种选择,每种方法都有其适用的工件和加工要求。
在实际生产中,需要根据具体情况选择合适的加工方法和工艺,以确保加工质量和效率。
希望本文对相关行业人士有所帮助,谢谢阅读。
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。
浅谈细长轴的车削加工方法
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OCCUPATION1792012 02浅谈细长轴的车削加工方法文/高阿兴摘要:在机械加工过程中,有很多零件的长度与直径之比L :D >25,如高方平筛的主转动轴、蝶片滚筒精选机的蝶片转动轴、车床上的光杆或丝杆等。
通常把这类零件称之为细长轴。
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呈现中间粗、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。
关键词:细长轴 受力变形 刀具角度 加工方法一、引起细长轴弯曲变形的因素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)。
这里主要分析一夹一顶的装夹方式,其力学原理如图1所示。
通过分析研究,车削引起细长轴弯曲变形的原因主要有:1.切削力在车削过程中,产生的切削力可以分解为轴向切削力P x 、径向切削力P y 及切向切削力P z 。
不同的切削力对车削细长轴时产生的影响是不同的。
(1)径向切削力P y 的影响。
径向切削力是垂直作用在细长轴轴线水平平面内的,由于细长轴的刚性较差,径向力将会把细长轴顶弯,使其在水平面内发生弯曲变形。
径向切削力对细长轴弯曲变形的影响见图1。
(2)轴向切削力P x 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,会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形,如图2所示。
2.切削热车削加工产生的切削热,会引起工件热伸长。
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是固定不变的。
细长轴加工工艺
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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。
浅谈细长轴车削加工
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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。
车削细长轴方法简介
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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。
但是实际使用时,工件本身有一个向下重力,以及工件不可避免的弯曲,因此,当车削时,工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。
细长轴的加工方法
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细长轴的加工方法细长轴是一种在机械加工中常见的零部件,它的加工工艺对于整个零部件的质量和性能起着至关重要的作用。
在实际加工过程中,我们需要根据轴的具体材质、形状和用途选择合适的加工方法,以确保轴的加工质量和效率。
下面将介绍几种常见的细长轴加工方法。
首先,常见的细长轴加工方法之一是车削。
车削是利用车床上的刀具对工件进行切削加工,可以实现对轴的外圆面、端面和孔的加工。
在车削过程中,需要根据轴的具体要求选择合适的刀具和切削参数,以确保加工质量和效率。
此外,对于长度较长的细长轴,还需要采取适当的支撑和固定措施,以防止加工过程中的振动和变形。
其次,磨削是另一种常用的细长轴加工方法。
磨削可以实现对轴的精密加工,包括外圆面的精密磨削、内孔的磨削和表面的抛光等。
磨削加工可以提高轴的尺寸精度和表面质量,适用于对轴的精度要求较高的场合。
在磨削过程中,需要选择合适的磨具和磨削参数,并严格控制磨削过程中的温度和变形,以确保轴的加工质量。
此外,电火花加工也是一种常见的细长轴加工方法。
电火花加工可以实现对轴的复杂内外形状的加工,适用于对轴的精密度和表面质量要求较高的场合。
在电火花加工过程中,需要根据轴的具体形状和尺寸设计加工程序,并选择合适的电极和工艺参数,以确保加工质量和效率。
综上所述,细长轴的加工方法包括车削、磨削和电火花加工等多种形式,每种加工方法都有其适用的范围和特点。
在实际加工中,我们需要根据轴的具体要求和加工条件选择合适的加工方法,并严格控制加工过程中的各项参数,以确保轴的加工质量和性能达到要求。
同时,我们还需要不断改进和优化加工工艺,提高加工效率和质量,满足不断发展的生产需求。
细长轴的车削加工技巧
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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
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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。
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细长轴车削变形因素及解决方法探讨
董生林
四川红光汽车机电有限公司
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。
二、解决细长轴加工变形问题的措施
在细长轴加工过程中,为提高加工精度,应根据不同的生产条件,采取不同的措施,才能保证细长轴的加工精度。
1、选择合适的装夹方法
在普通车床上车削细长轴的两种传统装夹方式中,采用双顶尖装夹,工件定位准确,容易保证同轴度。
但用这种方法装夹细长轴,其刚性较差,细长轴弯曲变形较大,而且容易产生振动.因此只适宜于安
装长径比不大、加工余量较小、同轴度要求较高的工件。
但是在我们单位加工细长轴通常采用一夹一顶的装夹方式,如果顶尖顶得太紧,可能将细长轴顶弯外,或者阻碍车削时细长轴的受热伸长,导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。
另外卡爪夹紧面与顶尖孔可能不同轴,装夹后会产生过定位,也能导致细长轴产生弯曲变形.所以采用一夹一顶装夹方式时,顶尖必须采用弹性活顶尖,使细长轴受热后可以自由伸长,减少其受热弯曲变形;还可以在卡爪与细长轴之间垫入一个开口钢丝圈,以减少卡爪与细长轴的轴向接触长度,消除安装时的过定位,减少弯曲变形,以保证细长轴的加工精度。
如图3所示。
图3 一夹一顶装夹的改进方式
2、直接减少细长轴受力变形
(1)采用传统的跟刀架和中心架,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)采用轴向夹拉法车削细长轴,轴向夹拉车削是指在车削细长轴过程中,细长轴的一端由卡盘夹紧,另一端由专门设计的夹拉头夹紧,夹拉头给细长轴施加轴向拉力,如图4所示。
图4 轴向夹拉车削及受力情况
在车削过程中,细长轴始终受到轴向拉力,解决了轴向切削力把细长轴压弯的问题。
同时在轴向拉力的作用下,会使细长轴由于径向切削力引起的弯曲变形程度减小;补偿了因切削热而产生的轴向伸长量,提高了细长轴的刚性和加工精度。
(3)采用反向切削法车削细长轴:反向切削法是指在细长轴的车削过程中,车刀由主轴卡盘向尾架方向进给,如图5所示。
图5 反向切削法加工及受力分析
这样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架一段的工件的受压变形和热伸长量,避免工件的压弯变形。
(4)采用双刀车削细长轴改装车床中滑板,增加后刀架,采用前后两把车刀同时进行车削,如图6所示。
图6 双刀加工及受力分析
两把车刀,径向相对,前车刀正装,后车刀反装。
两把车刀车削
时产生的径向切削力相互抵消。
工件受力变形和振动小,加工精度高,适用于批量生产。
(5)采用磁力切削法车削细长轴:我们采用的磁力切削法的原理与反向切削法原理基本相同。
在车削过程中,细长轴由于受到磁力拉伸的作用,可以减少细长轴加工时的弯曲变形,提高细长轴加工精度。
3、合理地控制切削用量
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不同。
(1)切削深度(t):切削深度是指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。
(2)进给量(f):车床车削时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)切削速度(v):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,所以切削速度应严格控制。
对长径比较大的工件,切削速度要适当降低。
4、选择合理的刀具角度
为了减小车削细长轴产生的弯曲变形,要求车削时产生的切削力越小越好,而在刀具的几何角度中,前角、主偏角和刃倾角对切削力的影响最大。
(1)前角(γ):车刀的前角大小直接着影响着切削力、切削温度和切削功率.增大前角,可以使被切削金属层的塑性变形程度减小,切削力明显减小。
增大前角可以降低切削力,所以在细长轴车削中,在保证车刀有足够强度前提下,尽量使刀具的前角增大,前角一般取γ=13°~17°。
(2)主偏角(kr):车刀主偏角的大小影响着3个切削分力的大小和
比例关系。
随着主偏角的增大,径向切削力明显减小,切向切削力在60°~90°时却有所增大。
在60°~75°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,一般采用大于60°的主偏角。
(3)刃倾角(λs);车刀的倾角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0°~+10°,以使切屑流向待加工表面。
以上是我在加工细长轴的过程中,针对所出现的问题采取的一些措施,以及分析了这些措施的可行性。
在日常的加工过程中通过采用合适的装夹方式和先进的加工方法,选择合理的刀具角度和切削用量等措施,保证细长轴刚性,尽可能减少车削时产生的受力、受热变形较大的问题,是解决细长轴变形问题的关键。