普通车床细长轴加工工艺研究

普通车床细长轴加工工艺研究

裴秀峰

兴安盟高级技工学校 137400

摘要：针对细长轴零件的加工生产环节来说，因为细长轴自身所存在的特征，一般在进行机械加工期间，特别是在车削加工当中，会导致工件出现变形。与此同时，在实际加工期间伴随着振动等情况的出现，倘若没有科学控制细长轴的加工过程，那么必然会对产品的加工精度与质量带来影响。所以，采取有效措施对细长轴零件加工过程的工艺加以完善，对强化该类零件的精度以及减少失误情况发生概率等方面均有着积极的意义。

关键词：普通车床；细长轴；加工工艺

引言

一般而言，细长轴在实际加工期间通常体现出来的是受力以及受热等形成的变形影响，在具体加工的时候怎样减少这些变形的干扰，能够为细长轴的加工精度控制提供强而有力的技术保证，已然演变成现阶段值得深思的课题。从细长轴具有的加工工艺特性、细长轴加工精度的影响因素、细长轴加工精度的提升措施为切入点进行研究，在分析普通车床细长轴加工工艺成效发挥影响因素的基础上，通过有效措施强化生产加工质量。

1细长轴具有的加工工艺特性

首先，细长轴的长度和直径之比达到25，所以其并不存在着较强的刚度，相关人员在进行零件装夹期间，倘若在卡爪、跟刀架与顶尖三者装夹期间发生不规范情况，在实际加工期间由于零件自由度受到约束，一般在切削力与零件自身重力的干扰下极易出现变形的情况，继而在加工期间造成轴的振动，显然这样必然会直接影响到刀具质量与加工精度，甚至还会对加工水平带来不利影响。其次，细长轴因为长度较长，所以散热效果并不理想。在具体切削加工期间，因为刀具和零件在不断作用的时候会形成诸多的热量，并且零件里面的热量无法在第一时间消除，所以此时就会出现热膨胀的情况，并且在顶尖和卡爪的约束下，极易因为挤压作用而出现弯曲变形。最后，细长轴的装夹时，一定要采取必要手段确保装夹的准确性，尤其要对跟刀架的安装予以高度重视。在具体操作期间，相关人员需要对以下几点进行适当的调节：一是跟刀架的两个下支撑滚轮；二是上压紧轮的预紧力，这样做的目的是为了令支撑轮的支撑力以及压紧轮的压紧力更加高效，并且还要确保跟刀架的圆跳动度，否则不但会影响到加工期间零件的变形程度与振动，而且还会影响到加工的精度等。

2细长轴加工精度的影响因素

2.1热变形

在加工零件的时候，因为刀具在运动切削多余材料之中难免会和工件的表面存在摩擦，所以此时就会衍生出相应的热量，并且因为工件自身的运动会在无形当中加快刀具和工件表面摩擦的速度，继而导致热量持续上升。不仅如此，细长轴自身长度过长，且散热效果也不是很理想，尤其是在细长轴的持续车削中，所衍生出来的切削热会一直影响着轴的本身，久而久之下去必然会令温度日益增加，形成的切削推动了零件出现热膨胀并形成伸长变形。从客观的角度出发来讲，因为工件的两侧通常使用固定支撑的装夹手段，当细长轴受热膨胀之后，其轴向伸长变化会在很大程度上受到装夹的约束，继而增加变形情况出现的概率。对细长轴整车削加工过程做好严格的把关，实际上就是对以下几点做好干预与优化工作：一是工艺系统受力情况；二是受热变形过程。

2.2切削力

针对切削力来说，其简单地说是指在具体切削期间所形成的力，通常包含以下几点：一是轴向；二是径向；三是切向。针对细长轴车削加工的精度来说，其通常是受到这三个方面力共同结果下的影响。第一，轴向切削力平行作用在细长轴的轴线上。相关人员在对车削进行加工期间，轴向切削力通常来源于外圆面上，结合细长轴刚性效果不强的特征，轴向切削力会以顶尖的形式当作相应的支点，继而演变成一个扭矩。通常情况下，当轴向切削力的大小不小于工件本身的屈服强度时，那么此时会在细长轴的长度方向上形成弯曲变形。第二，就径向切削力而言，其实际上是在切削加工期间，所形成的切削力其实是垂直作用在细长轴轴线上的力，由于受到其自身刚性不强的影响，当细长轴所承受的径向切削力不大于工件本身的屈服强度时，那么这个时候细长轴在直径方向上就会出现弯曲变形。

3细长轴加工精度的提升措施

3.1选择合理的刀具参数

通常情况下，车刀的参数一般涵盖以下几点：一是前角；二是后角；三是主偏角；四是副偏角等，无论是针对以上哪个参数来说，均会对切削力产生的大小带来直接的影响。结合相关实践调查可知，为了减少变形情况发生的概率，相关人员往往会想办法令产生的径向切削力越小越好，一般是把车刀主偏角参数控制在75~80°的范围内为宜；不只是这样，为了从源头上降低切削力以及切削热，相关人员需要把车刀前角控制在20～30°的范围内。还应当在充分确保车刀强度满足相关要求的基础上，以刀具前角为主，同时还要充分确保断屑可以畅通无阻的排放出来。

3.2对装夹方式进行科学选择

细长轴的装夹一般都是以一夹一顶的方式为主的。在实际装夹期间禁止令顶尖顶得过紧，要不然会导致细长轴的轴身出现弯曲变形，并且也会在无形当中令细长轴受到干扰，导致细长轴加工期间受到相关作用的影响下而出现弯曲变形的情况。不只是这样，相关人员还应当采取针对性的手段确保装夹期间卡爪夹面和顶尖孔同轴，要不然也会增加变形情况发生的概率。相关人员在装夹期间，应当对以下几点予以高度重视：一是细长轴的同轴度；二是跳动度的校正，并采取必要手段控制误差，否则会对加工精度带来不利影响。

3.3选择最为适宜的冷却液以及增加冷却

结合相关实践调查可知，冷却作用是否有效，会直接影响到机械加工是否可以顺利运作，所以相关人员应当对此事予以高度重视。而针对冷却液的选择来说，其对加工期间的冷却起到了不容小觑的作用，冷却液不单单存在着冷却效果以及排屑效果，还能够对车刀起到润滑的效果，对增加其使用时间发挥出了应有的价值。不只是这样，在具体加工期间，相关人员还应当在适当的情况下增添冷却液的流量，这样做的目的是为了令切削热得到及时散热的目的。

3.4对切削参数进行科学选择

相关人员在机械加工期间，选择行之有效的切削参数，对提高加工质量有着积极的作用。通常情况下，切削用量由以下几个部分一起构成：一是吃刀量；二是进给速度；三是主轴转速等，一定要对以上这几个因素做好相应的选择工作。结合相关实践调查可知，切削参数的选择是否科学，对加工过程的正常开展与否存在着息息相关的联系，同时在选择切削参数的时候，怎样充分确保工件转速和切削进给速度的科学匹配，对加工质量非常重要。打个比方来说，在长轴的车削中需要尽量以小的吃刀量为主，并在适当的情况下提高进给速度与工件转速等，继而从根本上促进其加工精度的有效提高。

结语

人们一般把轴的长度和直径之比不小于25的轴叫做细长轴。倘若无法科学控制细长轴的加工过程，那么必然会增加零件变形情况发生的概率。所以，如果要想进一步将细长轴车削加工水平加以提升，那么第一件事情就是要对细长轴的特性做到心中有数，同时还好熟知细长轴加工精度的影响因素，以此来促进其加工水平的全面提升。科学的选择刀具、装夹方式以及冷却液和削切参数，科学安全化生产基础上不断强化生产加工质量。

参考文献

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[4]陈恺.提高细长轴加工精度的方法研究[J].化工管理,2019(05):28-29.

出生年月： 1987年06月

性别： 男

籍贯（省市）：内蒙古兴安盟乌兰浩特市

民族： 汉族

学历： 本科

职称： 中级

研究方向： 机电专业教学