车工论文-细长轴加工方法探讨

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1、2009年全国技工教育和职业培训优秀教研成果评选活动参评论文细长轴加工方法探细长轴加工方法探讨内容摘要；在机械加工中，流传着“刨工怕刨精薄板，钳工怕钻小深眼（孔），车工怕车细长杆（轴）”的说法。细长轴为何难加工呢？细长轴本身并不复杂，但由于其本身刚性差，车削时由于切削力、重力、切削热等影响容易发生弯曲变形，产生振动、锥度、腰鼓形和竹节形等缺陷，难以保证加工精度。车削细长轴时由于产生以上问题，所以车削细长轴时无论对刀具，机床辅助工具，切削用量的选择，加工方法都有较高的要求。关键词：刀具、跟刀架、中心架、进给方向、切削液、进给量、缺陷及预防。正文：一、细长轴刀具的使用车削时，由于

2、工件的刚性差承受切削力小，车刀刃磨要保持锋利，车刀角度合理，刀刃平直，各刀面应具有一定的粗糙度要求，应磨合理的断屑槽，即槽深、槽宽、平直度都符合要求/粗加工应用75反偏刀，刀杆45号钢，调质硬度220~250HB，刀牌号选用红硬性和耐磨性好的刀片材料（YT15，YT30，YW）等，为了更好的刃应磨好车刀，其几何角度的技术参数如下：1、主偏角取最大值，使径向力减小，轴向力增大，从而减少切削振动和弯曲变形，但同时又有一定的径向力，顶紧工件。2、为了减小切削力和切削热应选择较大的前角一般为15度~30度。3、断屑槽应磨成R1.5~R3mm圆弧形。4、选择的刃倾角通常+3~+10使切

3、屑流向待加工面，此外车刀容易切入工件并可减小切削力。5、为了减小径向力，刀尖圆弧半径应磨得小一般应小于0.3㎜，倒棱的宽度应选小些，一般为0.5f以减小切削时振动，修光刃大于进给量的1.5-2倍即可使用。二、合理的使用跟刀架跟刀架一般固定在床鞍上跟随车刀后面移动，承受作用在工件的切削力，细长轴刚性差，车削比较困难，如采用跟刀架来支持可以增加刚性，防止工件弯曲变形，从而保证细长轴的车削质量，常用跟刀架有两种：三爪和两爪跟刀架.从跟刀架用以承受工件上的切削力F角度来看，只需两支撑爪就可以，了，如图所示，可以分解成F1、F2两个分力，它们分别使工件贴紧支撑1和支撑2上，但是工件除了

4、受F力以外，还受重力Q的作用，会使工件产生弯曲变形，因此车削时若用两爪跟刀架支撑工件，则工件往往会因受重力作用而瞬时离开支撑爪，瞬时接触支撑支撑爪，而产生振动，若选用三爪跟刀架支撑工件，工件支撑在支撑爪和刀尖之中，组成两对径向压力，限制工件上下、前后、均不能移动只能绕轴线旋转，故能有效地减少切削振动和工件变形，所以选用三爪跟刀架支撑细长轴是一项很重要的工艺措施。跟刀架选好以后，关键是跟刀架的跟刀爪的修磨和研磨，跟刀爪的材料在切削刚件时一般采用球墨铸铁和青铜，切削铝件、铜件多采用尼龙、胶木。修磨跟刀爪具体操作如下：立铣刀修整跟刀爪的内圆弧，使内圆弧和工件的已切削外径有紧密地接触

5、和很好的包容性，在做加工细长轴的准备工作中，修跟刀爪是很关键的，所以要用立铣刀或其它的方法修整跟刀爪的内圆弧。有时在切削细长轴时有一次以上的粗加工，当两次加工的工件外径有较大的变化时，要进行多次修整，当跟刀爪修整后，为了保证跟刀爪内圆弧和工件的已切削外径有紧密的接触和很好的包容性，还需要研磨跟刀爪，研磨有两种方法：一是在所粗加工的细长轴上直接研磨，工件毛坯在车床上夹牢后，在接近三爪自定心卡盘处车削40—50㎜长度表面可粗糙些，直径大于所需直径0.3—0.5㎜，然后旋转车床主轴，将跟刀爪在所车的工件上研磨。研磨时，接触面相差较大时采用较高的转速干研磨，以达到快速吻合，工件的尺寸

6、接近时，应加入切削液，以达到减少磨削量，降低跟刀爪的表面粗糙度值。二是单独车削一段短轴，材料采用45﹟钢或Q235钢，尺寸等同于所加工工件直径，然后再按上述步骤进行研磨。三.中心架的使用车削钢性差的精度不是很高时细长轴时，也就是说长度长、直径较细。当车刀车削至车头或车尾时，中间有很长一段不受控制，特别加工余量不均匀时，在离心力的作用下，工件容易弯曲，极易振动，使切削无法进行，这时应用中心架架住中间分段切削或调头切削，装夹方法用两顶尖，从而达到控制细长轴的径向甩动。四.加工方法探讨1.工件装夹可采用两顶尖或一夹一顶的方法，选择顶尖时要注意顶尖的精度，活顶尖虽然旋转性好，但不如固

7、定顶尖定位好，精度高。在车削中必须随时调整顶尖的松紧，最好用弹性顶尖，以便消除工件在切削中受热伸长产生的弯曲变形。卡爪夹持部分不易过长，一般10—15㎜之间，最好用钢丝圈垫在卡爪的凹槽中，这样以点接触，减少工件与卡爪的接触面积起万向调节作用，避免夹紧时形成弯曲力矩，也不会因卡盘夹死而产生内应力。2.采用反向进给车削时通常纵向进给方向是床鞍带动车刀由尾座向床头方向移动，即所谓正向进给、反向进给则是床鞍带动车刀由床头箱向尾座方向运动，正向进给时，工件受轴向切削力使工件受压（与工件变形方向相反）容易产生弯曲变