细长轴的车削加工方案

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1、细长轴的车削加工摘要：细长轴在车削加工中承受自身熏力、切削力、高速旋转产生的离心力的作用，极容易出现振动与弯曲变形现象，增大轴的几何形状误差，而细长轴的轴向尺寸较大，直径较小，热扩散性及刚性差，受切削热作用会在轴发生线性膨胀，若在轴的仲长景无法得到消除，轴将受迫弯曲，从而影响轴的精度。因此，要提髙超细长轴车削加工的精度，必须对车床的夹貝和刀具做进一步的改进。为了达到所要求的加工精度，加工过程巾要使用跟刀架、弹性活络顶尖和中心架等夹具和辅其，针对加丄过程讨能fli现的问题对杏通跟刀衆、尾座进行改进。采用托架避免工件产生很大的摆动；采用一夹一顶的装夹方式，尾座具冇弹

2、性，同时采用反句车削的?y法，配合以最住的刀具几何参数、切削用景等一系列有效措施，提高了细长轴的刚性，满足了加工要求。关键词：细长轴夹異跟力架巾心架刀具车削加工—、细长轴的特点通常认为在机械中作旋转运动的K度大于直径的圆柱零件叫做轴，而工件的长度与直径之比大于25（即L/D〉25）的轴类零件称为细长轴。车削细长轴与一般轴类相比，细长轴刚性差，易变形，振动大，给切削加工带來困难，不易获得良好的表面光洁度及几何精度，其加工特点如下：1）热变形大。细长轴车削吋热扩散性差、线膨胀大，当工件两端顶紧吋易产生弯曲变形。严重时细K轴会被卡死而无法加工。2）刚性差。车削时工件受

3、到切削力、细长的工件由于內重下垂、高速旋转时受到离心力等都极易使其产生弯曲变形。3）表面质量难以保证。由于工件自重、变形、振动影响工件圆柱度和表面粗糙度。以下主要针对上面的三个加工特点来谈谈如何有效的提高细K轴的加工质二、如何预防细长轴车削加工变形的措施（一）减小热变形伸氏车削时，因切削热传导给工件，使工件温度升高，工件就开始仲长变形，如车削直径（1）50mm,长度L=1500mm的细长轴，材料为45#钢，车削时因切削热的影响，使工件比室温升高3（TC，贝Ij细长轴热变形伸长量△L=11.59Xl（r6（45#钢的线膨胀系数）XI500X30=0.522mm车削

4、细长轴吋，如果用两顶尖或用一端夹住一端顶住的方法加工，它的轴向位置是固定的，热变形伸长0.522mm,工件只能本身弯曲，细氏轴一旦产生弯曲后加工就很难进行。因此加工细K轴时,在减小工件热变形方而一定要采取相应的措施。1、使用弹性回转顶尖来补偿热变形伸长采用一夹一顶装夹方式时，顶尖应采用弹性活顶尖（如图•一;fi）,使细长轴受热后可以自由伸长，减少其受热弯曲变形；经实践证明，用弹性冋转顶尖加工细讼轴可有效地补偿工件的热变形伸讼，工件不易弯曲，车削比较容易进行。2、为了避免工件在车削过程中被卡爪卡死，应在卡盘的每只卡爪下而横向垫入（1>3—（1）5mm的钢条（如图一

5、左），夹入长度为15—20mm,从而使卡爪夹持工件变为线接触。以减少卡爪与细长轴的轴A接触长度，消除安装时的过定位，减图一带有弹性活顶尖和径向线接触的装夹方式3、充分浇注切削液车削细K轴时，无论是低速切削，还是高速切削，使用切削液进行冷却，能有效地抑制工件温度上升，从血抑制热变形。4、刀再应经常保待锐利状态，以减小车刀与工什的摩擦发热，从源头控制热变形。（二）采用适当的装夹方式，增加细长轴的刚性，减小车削时的振动,提高细长轴的车削加工质量1、中心架直接支承在工件中问①当工件可分段车削时，中心架（如阁二）支承在工件屮间，采用这种支承，长度与直径之比值可减少一半，相

6、当于减小了轴的支承跨距，细长轴的刚度可增加几倍，能有效防止轴加工时的挠曲变形。图二中心架支承的装夹方式②利I车时，在工件上安装一个套简，尝筒外圆涂抹润滑脂，使中心架支承爪与其接触，不直接接触工件，套筒的两端各装冇4个螺钉，将套筒固定在工件上，并通过这4个螺钉调整套筒轴线与主轴旋转轴线相重合；精车时，在中心架支承爪与工件之间加一层细砂布或研磨剂，进行研磨。2、使用跟刀架车削细K轴为了减少工件因离心惯性力的作用而产生切削振动，我使用了三只支承爪的跟刀架（如阁三）支承工件，三只支承爪为圆弧形，其圆弧半径与工件外圆配研，岡弧宽度为工件直径的1.2〜1.5倍。工件的一面由

7、车刀限制移动，另一则由支承爪限制移动，上下支承爪限制工件的上下移动，工件的上下左A都受到了限制,工件只能绕轴线旋转，故而跟刀架的使用相当于在刀具旁8〜12mm处设置了一个随动的支承，能有效地减少了切削振动和弯曲变形，有效地提高轴的刚度。图三三爪跟刀架装夹3、采用反向进给车削细长轴，更能减小弯曲变形所谓“反叫进给”是指刀具由卡盘往尾架方內作为切削运动方M（如图四）,常规的切削方向使得尾架的顶紧轴向力与切削轴向力方向一致，加剧丫细长轴工件的弯曲。反向进给的进给力方向指向尾架，同工什温升伸长量方向一致共同向弹性顶尖压缩。因此，为取得最佳效果，反A进给和弹性活顶尖一般都

8、配合使用。三、合理地使用