细长轴车削变形因素与解决方法探讨
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴件是一种常见的机械零件，如车床主轴、机床导轨等。
其加工过程中需要采用车削加工工艺，但由于其特殊的几何形状，加工过程中容易出现一些问题。
本文将对细长轴件车削加工中出现的问题进行分析和解决方法的探讨。
一、加工难度高细长轴件加工时，由于长度比较长，容易出现加工过程中的“弯曲”现象，这会导致加工难度增加。
因此，为了确保加工质量，需要在加工过程中采用一些措施，比如采用精确的机床、加压滚轮等来防止弯曲。
二、加工质量不稳定由于加工过程中存在弯曲的现象，轴件的加工质量很容易受到影响，导致加工质量不稳定。
为了避免这种情况的发生，关键是要选择适合的机床、工艺和切削参数，控制车刀切削速度，保证切削力和切削热量在可控的范围内，从而实现加工质量的稳定。
三、加工表面粗糙度高细长轴件加工表面粗糙度高是常见的现象，主要是由于车削过程中产生的振动和切削力导致的。
为了避免这种现象的发生，需要优化加工工艺、选择合适的刀具和刀柄，选用合适的车削速度和加工深度等。
同时，还可以采用降低切削液粘度、提高切削液流量等方法来降低表面粗糙度。
四、刀具寿命短由于细长轴件的加工过程存在较大的切削力和振动，因此容易导致刀具磨损严重和寿命短。
为了延长刀具的寿命，可以采用选择合适的刀具材料和刀具形状，选用合适的切削参数和刀具覆盖率，采用精确的刀具刃磨工艺等方法。
总之，细长轴件的加工过程中会出现很多问题，但只要合理选择机床、优化加工工艺、严格控制加工质量，就能够保证加工效率和加工质量的稳定。
在实际加工过程中，应根据不同的加工要求和加工对象采用合适的加工工艺和切削参数，以提高加工效率和加工质量。
细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工时，由于工件长度较长，存在一些形变的原因。
以下是一些可能的形
变原因及对策：
1. 自重变形：由于细长轴自身的自重，可能会导致工件在加工过程中出现弯曲或扭曲。
对策包括：
- 使用支撑装置或夹具，以减少工件的自由度。
- 在加工过程中适时调整工件的支撑点，以均匀分布自重。
2. 热变形：由于加工过程中产生的磨擦热或切削热，可能会导致工件局部或整体的热
膨胀，从而引起形变。
对策包括：
- 选择合适的切削条件，使切削过程中的热量最小化。
- 定期冷却工件，以减少热影响。
3. 切削力引起的弯曲变形：切削过程中产生的切削力会对工件产生弯曲力，引起弯曲
变形。
对策包括：
- 选择合适的切削参数，以减小切削力。
- 使用适当的刀具和刀具支撑结构，以增加刚度和稳定性。
4. 刷削变形：刷削过程中，由于刷子的刷毛在工件表面的摩擦力和压力，可能会导致
工件发生弯曲或扭曲。
对策包括：
- 选择合适的刷子和刷削参数，以减小刷毛对工件的摩擦力和压力。
- 控制好刷削过程中的刷毛和工件的接触力。
在实际加工过程中，还应根据具体的工件材料、尺寸和加工要求等因素，采取相应的
对策措施，以减少细长轴车削加工的形变。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴是指长度远大于直径的工件，在加工过程中，容易出现弯曲、振动、变形等问题。
如果不加以控制，将会导致加工精度下降，影响工件质量。
为了保证加工效果和工件质量，需要在细长轴车削加工过程中，注意以下几点：1.选用合适的切削速度：细长轴在车削加工过程中容易出现振动，当振动频率接近工件自身频率时，振幅将会越来越大，导致加工质量下降。
这时，可以通过选用合适的切削速度来解决这个问题。
一般来说，切削速度越大，振动频率就越高，因此，可以选用较低的切削速度来避免振动。
2.选择合适的切削深度：在车削细长轴时，应该慢慢地将刀片送入工件，以避免切削过深导致振动或变形。
切削深度也应该在切削中逐渐增加。
一般来说，切削深度不宜超过工件直径的一半。
3.刀具选择和夹持方式选择：在选择刀具时，应该选择合适的刀片材料和几何形状，以确保刀具的刚性和切削性能。
此外，夹持方式也应该选择适合的机床夹持方式，并配合工件夹具合理使用。
4.加工过程中加强润滑：在细长轴车削过程中，切屑容易卡在刀具和工件之间，导致刀具和工件表面的磨损、发热和变形加剧。
因此，在加工过程中需要加强润滑，以减小切屑卡紧的风险。
在润滑过程中可以使用液压或者机油等润滑剂。
5.采用正确的上夹法：在细长轴车削加工时，应该采用正确的上夹法，以确保机床和工件的稳定性。
在夹紧过程中，夹具和机床之间的加工应该尽量减少刻痕或者切缺，以避免造成夹具松动或者工件变形。
夹紧力也必须逐渐调整，以保证夹紧力的均匀分布。
综上所述，细长轴车削加工需要综合考虑多个因素。
在加工过程中，应该选用合适的切削参数、刀具和夹具，加强润滑，正确采用上夹法，才能保证加工质量和工件精度，提高加工效率和生产力。
细长轴车削加工变形问题分析与对策
细长轴车削加工变形问题分析与对策发布时间：2022-02-15T02:35:04.264Z 来源：《中国科技人才》2021年第28期作者：孙耀志郝晨旭郑元栋郝爱国[导读] 工件的长度与直接之比大于25的轴类零件（l/d>25)称为细长轴。
由于它长度长直径小，其刚性差，在切削力和切削热的作用下，细长轴容易产生弯曲变形、锥度、椭圆、“竹节”等缺陷。
胜利油田胜机石油装备有限公司山东东营 257000摘要：工件的长度与直接之比大于25的轴类零件（l/d>25)称为细长轴。
由于它长度长直径小，其刚性差，在切削力和切削热的作用下，细长轴容易产生弯曲变形、锥度、椭圆、“竹节”等缺陷。
工人技师们通过反复探讨，有效地解决加工细长轴的关键技术问题，并且能够使加工零件加工精度，表面质量，直线度都有大幅提升，劳动生产率有了很大提升。
关键词：细长轴；车削加工；变形问题分析；对策1细长轴的加工特点在车削过程中，细长轴产生弯曲变形后，会引起工艺系统的振动，影响零件的表面粗糙度及直线度。
而且通过车削产生带状铁屑，极易伤人，是很大的安全隐患。
细长轴加工特点：（1）刚性差细长的工件由于自重下垂，高速旋转时受到离心力、车削时受到切削力都极易使其产生弯曲变形。
工件弯曲越大，车削时振动越大，表面质量精度也越难以保证。
（2）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。
（3）加工疵病多在细长轴加工的整个工艺过程中，要求操作者技术水平高，操作细心，如某一加工环节处理不当，就容易产生问题，如径向跳动、弯曲及产生竹节、波纹、锥度等加工疵病。
因此，在车削细长轴时，对机床的调整、辅具的应用、刀具、切削用量等都提出了较严格的要求。
2工件切削时变形问题分析2.1切削力导致变形在切削过程中产生的切削力可以分解为轴向切削力和径向切削力。
径向切削力是垂直作用在细长轴水平平面内，由于细长轴刚性较差，径向力会把轴顶弯，使其在水平面内弯曲变形；轴向切削力是平行作用在细长轴轴线上的，由于细长轴刚性差。
合金钢细长轴在加工中容易变形的原因
合金钢细长轴在加工中容易变形的原因合金钢细长轴在加工中容易变形的原因，听起来可能有点技术感，其实也没那么复杂。
说白了，就是这东西在加工的过程中，身体没那么“硬气”，老是出现弯曲、扭曲的现象。
你想啊，细长的合金钢轴，像个笔直的铁棍，偏偏遇到压力、温度变化或者机器的操作，就很容易发生变形，像是脆弱的小姑娘被大风一吹，摇摇欲坠。
咋回事呢？咱们来聊聊这些细节。
大家都知道，合金钢可是金属中的“高手”了，抗拉、抗压、耐腐蚀啥的都不在话下，硬度也挺高。
但是硬度一高，问题也来了。
像这类钢材的加工工艺，首先要面临的就是它的“刚性”问题。
刚性强了，难度也大，受力不均匀，一点点不平衡就会导致轴身变形。
就像你走在冰面上，脚下不稳，轻轻一踩就摔了。
这样一来，轴一端没受力均匀，另一端反而会发生弯曲。
再说了，合金钢细长轴本身的“体型”也让它更容易出问题。
想象一下，一根细细的铁条，在加工中遇到热处理、机床压力什么的，哪里受力大，哪里就容易变形。
细长轴就像一根筷子，长而且瘦，受力点如果不均匀，那变形的几率就像买彩票中头奖一样高！随着加工作业的深入，这个变形可能会越来越严重，导致轴身的精准度差，最后影响到整个机械设备的运转。
是不是很心塞？而且啊，这合金钢细长轴有个特点，那就是温度变化会对它产生不小的影响。
大家想过没有，温度一高，钢材就会变软，像是冬天的冰块晒太阳，瞬间就融化了。
而温度一低，又会让钢材变得更加脆弱，像是冷冻的花生米，一踩就碎。
加工中，温度的不稳定变化对细长轴的影响真的是“千钧一发”，一不小心就会造成弯曲。
合金钢这类材质，虽然硬度强，但是在不同的加工环节中，不稳定的温度波动，让它有时候“虚弱”得不行，极易受伤。
当然了，咱们也不能光怪钢材本身。
机床的设计和操作也是一个大问题。
机器操作时，一些不小心的操作或者调整不当，就容易让轴承受到不均匀的压力，结果嘛，轴身就出现了变形。
就像你做饭时，不小心把锅铲碰到了锅壁，锅的形状一时就变了。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴是一种特殊的机械零件，其长度远大于直径，因此在车削加工过程中存在一些特殊的问题和难点。
本文将对细长轴的车削加工问题进行浅析。
细长轴的车削加工过程中存在的一个主要问题就是振动。
由于其长度远大于直径，导致在加工过程中轴杆很容易发生振动，这会影响加工质量和加工效率。
振动会使得车刀切屑断裂不畅，造成表面质量不佳，并且过大的振动还会导致车刀过早磨损甚至断刀的情况发生。
解决振动问题是细长轴车削加工的关键。
为了解决振动问题，可以采取以下几种方法。
可以通过增加刚性来提高系统的稳定性。
可以采用较大直径的刀杆、刀片和刀杆夹紧装置，以增加系统的刚度。
可以增加进给速度，通过加快车刀的进给速度，降低切削曲线的波动，减少振动的产生。
选择合适的刀具和切削参数也是非常重要的。
根据具体加工件的材料和尺寸，选择合适的刀具类型和背角，并合理调整切削深度和切削速度。
细长轴车削加工过程中还存在的一个问题是变形。
由于轴杆的细长形状，在车削加工过程中由于切削力的作用，轴杆容易发生弯曲和变形，从而导致加工精度不稳定和尺寸偏差。
解决变形问题的关键在于减小切削力和控制切削温度。
为了减小切削力，可以采取以下措施。
合理选择切削削角和刀具纵切刃厚度。
选择合适的切削削角可以减小切削力的大小。
增加冷却液的使用量和采用冷却液切削方式也可以降低切削温度，减小切削力。
可以增加挡块的使用，通过设置挡块来限制材料的变形。
需要注意的是，不同材料的细长轴在车削加工过程中存在着不同的问题，需要根据具体情况进行针对性的解决办法。
细长轴车削加工时还需特别关注工件夹持的稳定性和刀具磨损的监测，对于过大振动的工件需要重新设计夹紧装置，并经常监测刀具的磨损情况，及时更换刀具。
细长轴的车削加工存在振动和变形等问题。
为了解决这些问题，有必要增加系统的刚性，合理选择刀具和切削参数，减小切削力和切削温度，以及重视工件夹持的稳定性和刀具的磨损监测。
只有通过综合的解决方案，才能保证细长轴车削加工的质量和效率。
细长轴的车削加工探讨
细长轴的车削加工探讨【摘要】文章对细长轴加工难度大的主要原因以及加工过程中主要变形进行了分析，并针对学生在实习操作中车削细长轴的情况，提出了改善细长轴车削加工质量的见解。
【关键词】细长轴；车削；变形；加工质量细长轴即工件的长度与直径之比大于25的轴类零件。
俗话说“车工怕车杆”，这句话充分反映出车削细长轴的难度。
其实车削细长轴是有一定的规律性的，只要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长等，问题就迎刃而解了。
一、细长轴加工难度大的主要原因1、刚性差。
由于细长轴在加工过程中受到切削力、夹紧力、重力和惯性等外力的作用，更易产生变形，破坏了刀具和零件之间的正确位置关系，使细长轴的加工精度降低。
2、长度大。
细长轴的长度越大，一次走刀时间越长，刀具的磨损越大，对零件的几何形状精度影响也越大。
3、散热性能差。
细长轴在切削作用下，会产生相当大的线膨胀。
如果轴的两端为固定支撑，则工件会因伸长而弯曲。
4、加工时易产生振动。
细长轴加工时本身就容易产生变形和振动，加上采用中心架、跟刀架辅助工夹具操作技能要求高，致使工件、夹具、刀具等方面的协调困难，增加了许多振动因素。
二、细长轴加工过程中产生的主要变形1、切削力导致变形。
切削力可分解为三个互相垂直的分力：轴向切削力Px、径向切削力Py及切向切削力Pz，它们将使轴产生水平和纵向方向的弯曲。
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。
1）径向切削力PY（见图1）：径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的，会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。
2）轴向切削力PX（如图2所示）：平行作用在细长轴轴线方向上，它对工件形成一个弯矩。
对于一般的车削加工来说，这个力对工件弯曲变形的影响可以忽略。
但当细长轴的一头被夹持在卡盘中间，另一头施以切削力时，就像在一根杆子上施加一个偏置压力，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、切削热产生的变形。
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。
浅谈细长轴车削加工形变的原因及对策
浅谈细长轴车削加工形变的原因及对策【摘要】细长轴类零件因其长径比大、刚性差，在车削加工中容易发生振动、变形，影响加工质量。
鉴于此，本文先对细长轴车削加工形变的原因进行了分析，然后着重探究了解决对策，希冀能为降低细长轴车削加工难度，提供加工精度与质量提供一定借鉴。
【关键词】细长轴；车削加工；形变原因轴类零件在各种机械设备中应用比较广泛，主要起到支撑及传动的作用，往往是核心零件。
其大多在高温、高速的环境下运行，因此对该类零件的各种技术条件要求很高，以确保装配的工件具有一定的回转精度。
细长轴的长度与直径之比为L/D＞25，在机械加工工作中，细长轴车削加工技术应用比较多，但是细长轴零件长径比大，质量太轻，刚性较差，同时对轴线和轮廓线有直线度要求，加之车削加工时受热变形与受力形变的现象较为明显，易因自重以及离心力等产生弯曲和振动，难以获得满意的表面粗糙度和几何精度，对零件的尺寸公差和精度要求都有很大的影响，还经常会发生翘曲、鼓形、锥度过大等工件报废情况。
因零件总长超过500mm，在进行车削加工中车刀的切削轨迹太长，不仅会磨损刀具，还会因刀具磨损而影响工件的尺寸精度。
所以，细长轴类零件是机械加工中难度较大的零件之一，相关学者对细长轴的加工性能及加工精度控制开展了系列相关研究工作。
本文拟对细长轴车削加工形变的原因进行分析，提出解决对策。
一、细长轴车削加工形变的原因分析（一）切削力导致形变在车削作业过程中形成的切削力相对来说是比较多的，其中，轴向与切向以及径向力是最主要的三种。
由于切削力不同，细长轴车削加工时，对其弯曲形变产生的具体作用也存在很大差异。
径向切削力是发出垂直型的力，其通过细长轴作用在轴线的水平面内，进而会使处于水平面之内的刚性较弱的细长轴产生弯曲形变，使细长轴出现不同程度的损坏。
在各种导致变形的因素中，径向切削力所导致的细长轴弯曲形变问题是比较突出的。
轴向切削力是水平型的力，常规的车削加工作业过程中，工件在轴向切削力作用下，也会出现弯曲形变。
细长轴加工变形的研究
细长轴加工变形的研究细长轴加工变形是指在加工过程中，细长轴材料在外力作用下发生的形变现象。
由于细长轴材料在加工中受到各种外力的作用，容易发生变形，影响产品质量和加工效率。
对细长轴加工变形进行深入研究对于提高产品质量、降低成本和提高加工效率具有重要意义。
1.细长轴加工变形的原因细长轴加工变形的原因主要包括材料硬度不均匀、组织不均匀、加工过程中的热变形、残余应力等因素。
材料硬度不均匀和组织不均匀是加工变形的主要原因之一。
在加工过程中，由于材料的硬度和组织的不均匀性，容易导致细长轴加工变形，影响加工精度和表面质量。
加工过程中的热变形和残余应力也是导致细长轴加工变形的重要原因。
在加工过程中，由于热量的积累和释放，容易导致细长轴材料发生热变形，影响产品的精度和表面质量。
而残余应力则是由于加工过程中的外力作用所产生的，容易导致细长轴材料在加工后产生变形，影响产品质量。
细长轴加工变形对产品质量、加工效率和生产成本都会产生重要影响。
细长轴加工变形会影响产品的加工精度和表面质量，降低产品的质量，增加了产品的废品率。
细长轴加工变形会影响产品的装配精度和使用寿命，降低了产品的可靠性和稳定性，影响了产品的市场竞争力。
细长轴加工变形还会降低产品的加工效率，增加了生产成本，影响了企业的经济效益。
对细长轴加工变形进行深入研究和控制，对于提高产品质量、降低成本和提高加工效率具有重要意义。
对细长轴加工变形进行深入研究，可以采用理论分析和实验研究相结合的方法。
可以通过理论分析的方法，建立细长轴加工变形的数学模型，分析细长轴材料在加工过程中的受力情况和变形规律。
可以通过实验研究的方法，对细长轴材料在加工过程中的受力和变形进行测量和分析，获得实验数据进行验证和修正。
可以通过数值模拟的方法，对细长轴加工变形进行仿真分析和优化设计，为实际生产提供参考。
针对细长轴加工变形的影响和原因，可以采取一系列的控制策略来降低细长轴加工变形，提高产品质量和加工效率。
细长轴加工变形的研究
细长轴加工变形的研究细长轴是指长度远大于直径的轴，常见于机械、汽车、船舶等工程领域。
在加工细长轴的过程中，由于材料的物理性质和机械加工的影响，会产生一定的变形，对轴的精度和使用性能带来不利影响。
研究细长轴加工变形的规律和控制方法，对提高轴的加工质量和精度有重要意义。
要分析细长轴加工变形的原因。
细长轴加工变形的主要原因包括切削力、热变形、机械变形和应力松弛等。
切削力是加工过程中产生的一种力，会使轴产生挠曲变形。
热变形是由于加工过程中产生的高温导致材料的热膨胀或热收缩而引起的变形。
机械变形主要是由于切削力和热变形作用下，材料受到的压力和应力变化引起的弹性变形。
应力松弛是指材料在切削、锻造、焊接等过程中，由于内部应力的释放而引起的变形。
要研究细长轴加工变形的数学模型。
通过建立细长轴加工变形的数学模型，可以定量描述轴变形的形状和大小。
数学模型一般包括轴的几何参数、材料的力学性能参数、切削力和热力等相关参数。
根据变形原因和数学模型，可以得到细长轴加工变形的数学表达式，从而为控制变形提供理论依据。
要探究细长轴加工变形的影响因素。
细长轴加工变形的影响因素包括材料的物理性质、切削参数、加工工艺和机床精度等。
材料的物理性质包括材料的弹性模量、热膨胀系数和热导率等。
切削参数一般包括切削速度、切削深度和进给量等。
加工工艺主要包括加工顺序、切削方式和刀具的选择等。
机床精度主要指机床的刚度和定位精度等性能。
要提出细长轴加工变形的控制方法。
细长轴加工变形的控制方法可以分为预防控制和补偿控制两种。
预防控制主要包括选择合适的材料、优化切削参数、改进加工工艺和提高机床精度等措施。
补偿控制主要是通过对加工过程的监测和调整，采取适当的措施来补偿变形，如使用压力板、支撑架和纠偏装置等。
细长轴加工变形的研究，可以为轴加工提供理论指导和实践方法，进一步提高轴加工的精度和质量。
通过控制细长轴加工变形，可以降低轴加工过程中的误差和损耗，提高轴的使用寿命和性能。
车削细长轴时常见缺陷及产生原因
应调整、压紧使支承块与工件保持良好接触。
多边形
1、跟刀架支承块与工件表面接触不良，留有间隙，使工件中心偏 离旋转中心。应合理选用跟刀架结构，正确修磨支承块弧面，使其
与工件良好接触。
2、因装夹，发热等各种因素造成工件偏摆，导致切削深度变化。
可利用托架，并改善托架与工件的接触状态。
锥度
1、尾座顶尖与主轴中心对床身导轨不平行。 2、刀具磨损，可采用 0 度后角，磨出刀尖圆弧半径。
竹节形 1、在调整和修磨跟刀架支承块后接刀不良，使第二次和第一次进
给的径向尺寸不一致，引起工件全长上出现与支承块宽度一致的周
期性直径变化。当车削中出现轻度竹节形时，调节上侧支承块的压
紧力，也可调节中托板手柄，改变切削深度。减少车床大托板和中
托板间的间隙。
2、跟刀架外侧支承块调整过紧易在工件中段出现周期性直径变化，
表承块材料选用不当，与工件接触磨擦不良。 3、刀具几何角度选择不当。
车削细长轴时的工件常见缺陷及产生原因
工件缺陷
产生原因及消除方法
弯曲
1、坯料因自重或本身弯曲，应经校直和热处理。 2、工件装夹不良，尾顶尖顶得过紧。合理装夹，顶尖松紧适当。
3、刀具几何角度和切削用量选择不当，造成切削力过大。减小切
削深度，增加进给次数。
4、切削时产生热变形，应使用冷却液。
5、刀尖与支承块间距过大，应不超过 2~4mm 为宜。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工是制造业中非常常见的一种加工方式，它主要适用于制造特殊类型的
轴类工件。
在细长轴车削加工过程中，常常会面临一些问题，比如加工难度大、工艺复杂、加工精度要求高等。
本文将对细长轴车削加工的问题进行浅析，并提出一些解决方案。
细长轴车削加工的问题主要包括以下几个方面：
1. 加工难度大：由于轴类工件的细长特点，使得其在车削过程中容易产生较大的振
动和变形，因此加工难度较大。
长时间的振动会导致切削力不稳定，严重时还会影响加工
精度和表面质量。
解决方案：针对加工难度大的问题，可以采取以下措施：选择较高刚性的车床和工具，控制切削速度和进给速度，用适当的切削液进行冷却和润滑，合理设计刀具的放置位置，
减小振动和变形。
2. 工艺复杂：在细长轴车削加工中，由于工件的长、细和特殊形状，使得工艺过程
较为复杂。
加工过程需要经过多个环节，包括车削、切割、定位、研磨等。
解决方案：为了简化工艺流程，可以考虑采用特殊的夹具和定位装置，提高工件的加
工精度和稳定性；合理安排每个工艺环节的顺序和方法，确保加工过程的稳定性和一致
性。
3. 加工精度要求高：细长轴车削加工中，由于工件的细长特点，其加工精度要求较高。
包括直径的精度、圆度的精度、轴心的精度等。
解决方案：对于加工精度要求高的轴类工件，可以采取以下措施：选择高精度的车床
和工具；采用刚性好的定位装置，确保工件的稳定性和一致性；控制切削参数，包括切削
速度、切削深度和进给速度等；加工过程中定期测量和调整，确保加工精度的达标。
细长轴磨削加工难题
★细长轴的定义：当工件长度跟直径之比大于20～25（L/d>20～25）时，称为细长轴。
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刀具几何形状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。
主要问题：细长轴刚性差, 在加工中极容易变形, 使零件的误差增大, 不易保证零件的加工质量；中心孔稍有偏差，工件就会产生椭圆形，两顶尖连线与纵向行程稍不平行就会产生锥形等。
细长轴变形原因分析在加工过程中,由于中间工艺过程控制不当而造成细长轴弯曲变形,究其原因有以下几点:①（切削温度）切削中工件受热产生变形,甚至会使工件卡死在顶尖间而无法加工;②（切削力）细长轴本身刚性差,工件受切削力作用而弯曲,从而引起振动,影响工件精度和表面粗糙度;③（切削振动）工件高速旋转时,在离心力作用下,会加剧弯曲与振动。
因此,磨削细长轴的关键技术是解决加工工件的弯曲变形问题。
细长轴的主要质量缺陷1 工件表面产生多角形波纹该缺陷是在工件表面沿母线方向有一条条直线痕迹，自工件横剖面来看，周边呈近似正弦波的曲线其产生原固：(1)振动：在细长轴磨削过程中，由于工件与顶尖系统刚性较差，当砂轮不平衡或砂轮修整得不够锋利时、砂轮与工件间的磨擦加剧，就会引起振动(2)砂轮磨损不均匀(3)砂轮或工件支承松动2 工件表面产生螺旋形波纹螺旋形波纹是指工件表面上出现螺旋状很浅的波纹痕迹。
其产生的原因：(1)砂轮工作表面凸凹不平；(2)机床刚性影响；(3)其他因素：磨削深度太大，纵向进给量太大，或砂轮主轴有轴向窜动，都可能产生螺旋形波纹。
此外、工作台导轨润滑油压过大，使工作台纵向移动产生漂浮和摆动，也会造成工件表面的螺旋形波纹。
3 工件圆柱度超差工件在磨削后产生的锥度、鼓形、鞍形、弯曲都可能使工件的圆柱度超差。
(1)锥度：头架和尾架顶尖中心线与工作台运动方向不平行，将使工件产生锥度。
(2)鼓形：由于工件刚性不足，或中心架调整不正确，磨削用量过大，使工件产生弹性变形而出现鼓形。
细长轴热处理变形控制措施
细长轴热处理变形控制措施细长轴在热处理过程中容易出现变形，这可真是个让人头疼的问题呢。
不过别担心，下面就给您讲讲细长轴热处理变形的控制措施。
一、选材与毛坯准备方面的措施原因：材料的质量和毛坯的初始状态对细长轴热处理变形影响很大。
如果材料本身存在缺陷或者毛坯锻造不均匀，在热处理时就更容易变形。
操作方法：- 首先要精心挑选材料，选择质量可靠、杂质少的钢材。
就像我们挑选水果一样，要挑那些没有坏点、长得饱满的，钢材也是这个道理。
在采购的时候，查看材料的质量合格证书，确保各项指标符合要求。
- 对于毛坯，要进行合理的锻造。
锻造比要合适，一般在3 - 5之间比较好。
在锻造过程中，要保证均匀变形，避免局部受力过大。
这就好比揉面团，如果您只是在一个地方揉，面团就会一边厚一边薄，毛坯锻造不均匀也是这个道理。
锻造完后，还得进行适当的退火处理，来消除锻造应力。
预期效果：通过精心选材和合理的毛坯准备，能够从源头上减少细长轴在热处理时变形的可能性，就像给它打了一个好的基础，房子基础好了，就不容易歪倒一样。
二、装夹方式的措施原因：装夹不合理会导致细长轴在热处理过程中受力不均，从而引起变形。
操作方法：- 采用合适的夹具。
比如说，我们可以使用中心架或者跟刀架来辅助装夹。
中心架就像一个小助手，在细长轴的中间部位给予支撑。
装夹时，要注意调整中心架或者跟刀架的位置，让它们与细长轴紧密贴合，但是又不能太紧，太紧了就像给细长轴穿了一件紧身衣，它会很不舒服，容易产生变形。
一般来说，用手轻轻转动细长轴，感觉到有一点阻力但又能顺利转动就比较合适。
- 还可以采用特殊的装夹结构，比如弹性夹头。
弹性夹头能够根据细长轴的直径自动调整夹紧力，使得细长轴在受热膨胀或者冷却收缩时不会因为夹紧力过大而变形。
预期效果：合理的装夹方式能够保证细长轴在热处理过程中受力均匀，就像一个人站得稳稳当当的，不会东倒西歪，从而有效减少变形。
三、热处理工艺参数的控制措施原因：热处理工艺参数，如加热速度、淬火温度、冷却速度等，直接影响细长轴内部的组织结构变化，不合适的参数会导致变形。
细长轴车削时出现的问题及其应对办法
细长轴车削时出现的问题及其应对办法一、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。
细长轴车削变形有哪些因素？深入探讨变形解决方法
2）采用轴向夹拉法车削细长轴，轴向夹拉车削是指在车
4
4 轴向夹拉车削及受力情况
3）采用反向切削法车削细长轴：反向切削法是指在细长
5
图5 反向切削法加工及受力分析
4）采用双刀车削细长轴改装车床中滑板，增加后刀架，
如图6所示。图6 双刀加
5）采用磁力切削法车削细长轴：我们采用的磁力切削法
在机械加工过程中，有很多轴类零件的长径比L/d>25。
, 横置的细长轴很容
加工方法： 采用反向进给车削，选用合理的刀具
如图1所示。图1 一夹一顶
切削力导致变形在车削过程中，产生的切削力可以分解为
PX、径向切削力PY及切向切削力PZ。不同的
PY的影响：径向切削力是垂直作用在通过细长
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、
3个切削分力的比例关系。随着刃倾角的增大，
-10°～+10°范围内，3个切削分力的比例关系
0°～+10°，以
使其在水平面内发生弯曲变形.径向切削
1。 轴向切削力PX的影
如图2所示。图2 轴
2F切削热产生的影响车床加工
由此可以看出，
★二、解决细长轴加工变形问题的措施
选择合适的装夹方法在普通车床上车削细长轴的两种传
3所示。
3 一夹一顶装夹的改进方式
直接减少细长轴受力变形（1）采用传统的跟刀架和中心
合理地控制切削用量切削用量选择的是否合理，对切削过
1）切削深度(t)：切削深度是指在工艺系统刚度确定的前
2）进给量(f)：车床车削时进给量增大会使切削厚度增加，
.如果从提高切削效率的角度来看，增大进
3）切削速度(v)：提高切削速度有利于降低切削力。这是
细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工形变原因及对策摘要：当前，轴类零部件被广泛应用于各种机械装置，轴类零件的加工质量在一定程度上影响着机器装置装配的精度以及日常的使用情况。
细长轴刚性偏低，整体加工难度偏高，是当前相关生产领域亟需解决的一个难点。
为此，文章以轴类零部件加工过程中的注意事项为切入点，分析了细长轴车削加工过程中出现弯曲形变的原因，并提出了对策，以供参考。
关键词：细长轴车削；机械加工；形变研究轴即在机械内部做旋转等运动的长度超过直径的圆柱形零件，而长度是直径的20倍～25倍（L/D＞20～25），更长的轴被称为细长轴。
在机械加工工作中，细长轴车削加工技术属于当前应用较为广泛的一类加工工艺，但是细长轴的刚性较差，且车削时受热变形与受力形变的现象较为明显，会因为自重以及离心力等发生弯曲与变形，所以细长轴在实际加工过程中的加工水平与质量很难得到有效保证[1]。
1轴类零部件加工的注意事项通常情况下，轴类零件往往会被应用到支撑传动、传递扭矩以及承受荷载等部件之中，在使用轴类零件时一般都需要回转。
因此，在对轴类零件进行加工时一定要注意以下技术要求，即强度、尺寸的进度、位置的进度、刚度、形状的进度以及零件表面的粗糙程度等。
除此之外，在结构方面还需要确保轴上零件的定位准确可靠，也应当便于进行拆卸与维修调整等处理。
2细长轴车削加工过程中弯曲形变的原因通过实际的加工作业经验开展相关的研究与分析可以发现，在细长轴车削加工作业之中，导致细长轴产生弯曲形变的关键原因主要包括以下几点。
1）因切削力引起的变形。
在车削作业之中形成的切削力相对较多，在对这些力进行分解之后可以发现三向力是其中的主要部分，即轴向与切向以及径向力。
由于切削力不同，因此在细长轴车削作业过程中对于弯曲形变产生的具体作用也不尽相同[2-3]。
一方面是径向切削力产生的影响。
对于径向切削力而言，它最主要的作用即发出垂直型的力，该力会直接通过细长轴进而作用在轴线的水平面内，因为细长轴的刚性相对较弱，所以径向力会使得其产生弯曲形变，从而导致处于水平面之内的车削细长轴发生不同程度的损坏。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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。