超细长空心活塞杆高速车削加工

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1、技术交流航天制造技术技术交流超细长空心活塞杆高速车削加工赵文军常菲董彦萍张建强（长治清华机械厂，长治046012）摘要：介绍了长径比接近80∶1的超细长空心杆（活塞杆）的结构特点和加工难点。从理论联系实际的角度出发，分析了细长空心杆车削过程中容易出现的各种缺陷的产生原因，并提出针对性的措施以及提高生产效率的途径。关键词：超细长空心杆；车削；加工High-speedTurningforSuper-SlenderHollowPistonRodZhaoWenjunChangFeiDongYanpingZhangjianqiang（ChangzhiQinghuaMachineryFactory,Cha

2、ngzhi046012）Abstract：Thispaperintroducesthestructurefeatureandmachiningdifficultiesofsuper-slenderrodwithslendernessratioof80∶1.Takingaslenderhollowrod(pistonrod)asanexample,itanalysesthefaultreasonsintheprocessofturning,andputsforwardwaysandmeasurestosolvetheproblemsandenhancestheproductionefficien

3、cy.Keywords：super-slenderhollowrod；turning；machining1引言后，壁厚差不大于0.4mm，圆柱度0.04mm，直线度0.04mm，外圆表面粗糙度0.8µm。细长轴的特点是刚性较差，尤其对于长径比超过20∶1的细长轴更是如此。在实际生产中，遇到了超细长空心杆类零件（活塞杆）的加工，在进行外圆加工时很容易出现多棱形、竹节状、锥度过大、弯曲、轴表面呈波纹状等多种缺陷，为此进行反复的加工试验和理论分析，攻克了超细长空心杆的高速加工难图1超细长空心活塞杆题。2.2加工难点2超细长活塞杆的结构特点及加工难点a.工件材料为30CrMnSiA，属难加工材料；b.

4、该工件长径比过大，加工中易振动，易受热变2.1结构特点形，以往加工时采用高速钢车刀加油基润滑液，用低超细长空心活塞杆工件示意图如图1，两端焊接转速（20～40r/min）进行切削，效率极低；−0.025堵头，空心杆长3185mm，杆体外圆Ф40−0.087mm，c.工件直线度和圆柱度要求严格，全长达外径和长度之比为1∶79.6，壁厚5mm，要求加工完0.04mm，同时外径精度高；作者简介：赵文军（1978-），工程师，材料科学与工程专业；研究方向：机械普通加工、数控加工技术及生产管理。收稿日期：2010-09-1653技术交流2011年2月第1期d.工件表面粗糙度要求Ra0.8mm。加工中，采

5、用了浮动顶尖顶紧工件。在装夹工件后，尾座顶尖的松紧可通过经验控制，判定的标准为：开3加工工艺方案车后，手捏住浮动顶尖能制动，则顶尖顶紧工件的力度合适。通过对工件的结构特点进行工艺分析，拟采用多4.4跟刀架支撑爪材料的选择次粗加工、半精加工、校形穿插进行，最后进行精车、在细长杆加工中，跟刀架的正确使用非常重要。砂带磨工序制成。零件加工过程具体划分为：粗车—针对工件长径比达80∶1的情况，采用了可实现三点校形—半粗车—校形—……半精车—校形—精车—支撑的跟刀架。砂带磨削。工序约划分为40多道。通过反复的试验和总结，并对跟刀架支撑爪的材料进行了改进，认为在选用跟刀架支撑爪材料时，要4解决措施充分考虑

6、其与工件材料的化学亲和力问题。若采用铸铁材料，支撑爪磨损严重，有时挤光了工件表面，工4.1刀具的选择件柱面锥度达0.2mm左右，主要是铸铁和工件材料的根据工件材料的特殊性，对刀具的选择进行了认化学亲和力较大造成的。真的分析：如果选用模块化车刀，虽然可以提高装夹随后试验了胶木、锡青铜等材料，发现工件柱面刀具和磨制刀具的时间，但是由于模块化刀片刀刃过锥度都超过了0.15mm，满足不了使用要求。最后通钝，在加工中切削抗力较大，工件容易产生变形，为过试验，发现如果跟刀架支撑爪采用硬聚氯乙烯，即此针对刀具材料选用了耐热性好的焊接硬质合金使主轴转速达到500r/min以上，磨损都比较小，而且YT15车刀。

7、经过反复试验刀具切削部分的角度，确工件柱面锥度在0.02mm以下，使用寿命长。定了车刀主偏角为60°左右、前角+12°左右时，切削4.5表面粗糙度的保证轻快平稳，但发现工件表面花纹较大，表面粗糙，随为了有效保证细长轴的表面质量，在精加工后，即对刀具圆角进行了改进，解决了这个难题，工件表采用在刀架上装夹砂带磨削机对细长轴进行了干式面粗糙度达到了预定指标。磨削，保证了外径尺寸精度和粗糙度要求。4.2切