高速车削细长轴时应注意的问题及方法

1高速车削细长轴时应注意的问题

“车工怕车杆”。这句话反映出车削细长杆的难度。由于细长轴的特点和技术要求，在高速车削时，易产生振动、多棱、竹节、圆柱度差和弯曲等缺陷。要想顺利地把它车好，必须全面注意工艺中的问题。

(1)机床调整。车床主轴与尾座两中心线的连线与车床大导轨上下左右必须平行，允差应小于0.02mm。

(2)工件安装。在安装时，尽量不要产生过定位，用卡盘装夹一端时，不要超过10mm。

(3)刀具。采用Κr=75°～90°偏刀，注意副后角α′0≤4°～6°，千万不宜大。刀具安装时，应略高于中心。

(4)跟刀架、在安装好后必须进行修整，修整的方法，可采用研、铰、镗等方法，使跟刀架爪与工件接触的弧面R≥工件半径，千万不可小于工件半径，以防止多棱产生。在跟刀架爪调整时，使爪与工件接触即可，不要用力，以防竹节产生。

(5)辅助支承。工件的长径比大于40时，应在车削的过程中，增设辅助支承，以防止工件振动或因离心力的作用，将工件甩弯。切削过程中注意顶尖的调整，以刚顶上工件为宜，不宜紧，并随时进行调整，防止工件热胀变形弯曲。

2反走刀车削细长杆时应注意的问题

车削细长杆的方法很多，一般是利用跟刀架进行正走刀或反走刀车削。但反走刀车削与正走刀车削相比，有许多优点，大多被采用。

在车削中容易出现两种问题，一种是多棱形，这主要是刀具后角大，跟刀架爪部的R与工件所车出的直径不符所致；另一种就是竹节问题，它是由在架子口跟好跟刀架后，在对刀、走刀到切削表面时，由切削深度由极小到突然增大，使切削力变化，工件产生向外让刀，直径突然变大，当跟刀架走上大直径时，车出的直径又变小了，如此循环，使加工出的工件为竹节形。

为了防止竹节形的产生，当车好B段架子口(图3-1)时，仔细跟好跟刀架，对刀后反走刀，当刀尖快到A 点时，利用中拖板手柄，再吃深(0.04～0.08)mm，但要根据切削深度大小灵活掌握。

3滚压调直法

在机械加工中，常采用滚压加工来提高工件表面硬度、抗疲劳强度和耐磨性，降低工件表面粗糙度，延

长工件的使用寿命。同时，也可利用在滚压的过程中，金属在外力作用下塑性变形，使内应力改变来调直刚性较好的轴类和杆类工件。

在对工件进行滚压的过程中，被滚压工件在外力的作用下因表面层硬度不均而产生弯曲。弯曲的旋转中心高处，承受的滚压力大，而产生的塑性变形也大，这样使工件的弯曲程度更加增大。特别是在采用刚性滚压工具时，此现象更为突出。

滚压调直的方法是在对工件第一次滚压后，检查工件的径向跳动，凹处做上记号，用四爪卡盘把工件的凹处，调整到机床回转中心的高处来，与工件弯曲的大小成正比，再进行第二次滚压，然后用百分表和调整四爪卡盘的卡爪，把工件校正。再用百分表检查弯曲的情况，如还弯曲，再用上述的方法，调整工件，进行第三次滚压，直至达到工件要求的直度为止。第二次以后所走刀的长度，应根据具体情况，不必走完全程，而且要采用反走刀。

采用滚压调直，一般在对工件进行滚压的过程中完成，不仅不会损伤工件的表面，而且使工件外表面受到比较均匀的滚压，不会产生死弯，也易于操作。

4丝杠挤压调直法

对于直径较大长度也较长，又存在几个弯的丝杠，采用挤压调直，效果很好。

(1)工作原理。采用调直工具，在外力的作用下，挤压丝杠牙底表面，使其表面产生塑性变形，向轴向延伸，改变丝杠内部应力状况，而使其变直。

(2)调直方法。先在车床上或平台上，测出丝杠弯曲的位置和方向，然后把弯曲的凹处向上，凸面向下与金属垫板接触，如图3-2(a)所示。在凹处(200～300)mm范围内，用图3-2(b)所示的专用扁铲和用手锤打击丝杠牙底，使丝杠小径的金属变形，而达到调直的目的。在整个调直的过程中，检测弯曲情况，打击扁铲挤压交错进行，直到把丝杠调直。此种方法，简而易行，不仅适用于大小丝杠，而且也适用于轴类毛坯的调直，调直后也不易复原。

(3)应注意的问题。调直用的专用扁铲尺寸R，应大于丝杠牙底直径的一半，b小于牙底宽，α小于牙形角；与工件接触的R截面，应磨出圆弧；调直完后，应用锉刀将被挤压的牙底处修平。

5橡胶螺纹的加工

由于橡胶的硬度很低，弹性模量只有2.35N，相当于碳钢的1/85000，在外力的作用下，极易变形，切削

时很困难。特别是切削加工一些异形螺纹，更为困难。

为了解决橡胶螺纹的加工，在车床上安装一个可以任意调整螺旋角的磨头，或在螺纹精度要求不高的情况下，也可用风动磨头代替。砂轮采用直径Φ60mm～Φ80mm，粒度为60#～100#的白刚玉砂轮。砂轮安装后，采用金刚石笔将砂轮形状修整好，砂轮的形状是螺纹的法向截面形状。

螺纹导程小，车床铭牌有，可以直接扳动车床手柄获得。当车床铭牌上没有，必须计算出所需的挂轮。一般可查手册，也可用计算的方法，求出并制造所需的挂轮。

一般螺纹导程大于300mm时，必须降低主轴转速，以免因主轴转速高而影响螺纹磨削质量，同时也使操作紧张或损坏进刀箱的零件。减速的方法有：改变主、被动皮带轮直径；在车床外增加减速箱。

分头的方法，和车多头螺纹的方法一样。

在车床上采用磨削橡胶螺纹，是一种高效率、高质量的加工工艺，先后采用磨削的方法，加工导程为(1.5～1280)mm的单头和多头橡胶螺纹，其质量均符合要求。

6台阶深孔车削的方法

在车床上车削长径比大于4的孔，由于刀杆的刚性差，切削时振动，影响切削效率和加工表面的质量，给车削带来了困难。特别是孔径较大而孔很深，并带有台阶的情况下，由于刀杆、机床刚性的影响，加工更为困难。为了提高工件加工质量与效率，设计制造了如图3-4所示的工装，车削台阶深孔，效果很好。

先在车床上用卡盘和中心架安装好工件，用内孔刀加工工件两端的短孔，并各配一个套和专用刀杆。在车削中间长孔时，先将左端的支承套装人工件孔内，再将工件安装在车床上，把刀头伸出长度在刀杆上调整好，连同左端的支承套一起装入工件内孔，用刀垫调整好刀杆高低，将刀杆固定在车床方刀台上，使刀杆在套中能自如的滑动，便可使工件旋转，开始走刀切削，直到工件纵向深度为止。当工件车完后，再反向移动大拖板，连同右端的支承套和刀杆一起从工件中退出，即可卸下工件。加工第二件时，先安装好左端的支承套，装夹好工件，再将刀杆伸入到工件左端支承套内，装好右端支承套，即可开始第二个工件的车削。

刀头伸出刀杆的长度h，按下式计算：