车削细长轴科学夹紧方法的建议

车削细长轴科学夹紧方法的建议

摘要：针对细长轴车削加工的可靠性和安全性，受横向切削力产生弯矩，工件易变形等特点，加工时采取措施，设计倒锥工艺夹头，严格控制加工件的变形，从而保证加工精度。

关键词：挠度顶压力拉拽力工艺夹头

Abstract:Slightness shaft turning processing for reliability and safety of the transverse cutting force produced by moment,workpiece easy deformation characteristics, processing take measures,the design of the reversed cone process chuck,strictly control the deformation processing,thus ensuring the processing precision.

Key words:Deflection;Top pressure;Drag force;Process chuck

机械加工行业，细长轴传统的装夹方法都是顶夹。这种装夹方法虽简单易行，但从其科学性而言，却不难发现是不够合理的。细长轴加工时，受横向切削力产生的弯矩作用，工件容易变形。若加之顶紧时的顶压力，变形就更厉害了。

1 加工工件的受力分析

根据材料力学中计算细长杆在同时受弯和受压产生纵横弯曲（图1）最大挠度的近似计算公式：

f=f0/1-P/Pij (1)

式中:f0——细长杆只受到横向力Q单独作用时的最大挠度；

Pij——细长杆即将失稳时的监界顶压力。

当顶压力P=0.5Pij时，由（1）式可知f=2f0，即顶压力使只受横向力时的变形扩大了一倍。而当P=0.8Pij时，f=5f0。可见，随着顶压力P的增加，挠度f增大很快。

2 如何控制顶压力

如果打破传统观念，设法以拉代顶，即以拉拽力P′取代顶压力P （图2），则变形情况就大为改观了，此时最大挠度f′的近似计算公式为

f′=f0/1+P//Pij（2）

当拉拽力P/=0.8Pij时，由（2）式可知f ′≈0.56f0,即拉拽力使只受横向力时的变形减小了一半以上。由此可见，拉夹可以大减少顶夹造成的变形，有利于保证细长轴的加工精度。

3 改善工件加工精度的措施

实现拉夹的简便方法还有待进一步研究和实践。我们已经想到的一种具体措施是：细长轴端留有图3（a）所示的倒锥工艺夹头，并制作图3（b）所示的拉夹柄。

装夹时，将工件的夹头插入拉夹柄的通槽中，并落入中心处的内锥面定位。在加工过程中，这种拉夹装置可以起到与顶尖相同的定心作用。工件加工完毕后再割去端头的工艺夹头。

4 结语

总之，拉夹可能是细长轴加工较为科学合理的装夹方法，可以有效的减少细长轴加工时的弯曲变形，从而便于保证加工精度。