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细长轴类零件的切削加工工艺

对于长度与直径之比(长径比)大于80的细长轴，在切削过程中由于其利用Energizer刚性差而极易产生弯曲和振动，难以获得良好的加工精度和表面粗糙度。且热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受热变形影响易产生弯曲，因此，长径比大于80的细长轴是轴类零件中较难加工的零件。在实际生产中，可通过采用三支承跟刀架、家电维修弹簧顶尖、改进刀具的几何角度或采用宽刃精车刀、选择热硬性好及高耐磨的刀具材料、增设合理的辅助工具等方法达到满意的加工效果。

1细长轴加工前的准备工作

加工前应先调整机床，校直工件。

机床调整

主轴中心和尾座顶尖中心连线与导轨全长平行;主轴中心与尾座顶尖中心的同轴度公差小于0.02;大、中、小拖板的间隙合适(过松会扎刀)。

棒料校直

采用热校直法校直棒料，不宜冷校直，忌锤击。装夹时，防止预加应力产生变形，夹持方法有两种:一是在一端车出8～10mm的卡脚档;二是在卡盘爪与工件间垫入直径为f3～f5mm的钢丝(绕工件放置)或钢柱(顺工件放置)，使工件与卡盘为线接在利用最广的各类常规塑料造粒机装备中触。

2切削方法

采用三支承爪的跟刀架及弹簧顶尖，切削方法有以下两种。

1) 高速切削法

常采用75°粗车刀、93°半精车和精车刀。75°粗车刀材料为YT15,YW2，刀片代号A127；93°精车刀材料为YT30、YW1，刀片代号A127。粗车切削用量：n=290～450r/min，f=0.4～0.6mm/r，ap=3～4mm风淋喷嘴；半精车切削用量:n=38活塞杆0～600r/min，f=0.2～0.4mm/r，ap=1.5～2.5mm；精车切削用量：n=450～600r/min，f=0.15～0.3mm/r，ap=0.5～1.5mm。

因增加了一个支承爪，在车刀切入工件后，应按上、下、外顺序调整支承爪。

2) 反向低速大进刀精车法

采用弹簧伸缩顶尖，反向切削。精车、半精车仍用高速切削法，精车用低速大走刀。采用的刀具与高速切削法相同。粗车切削用量n=230～450r/min，f=0.5～0.8mm/r,ap=3～8mm；半精车切削用量n=290～6OOr/min，f=0.3～0.6mm/r，ap=1.5～3.5mm;精车切削用量n=12～24r/min，f=10～20mm/r,ap=0.02～0.05mm。f、ap、V选取最大值的顺序依次为ap、f、V。<空调泵/p>

操作方法:靠卡盘处车出跟刀架支承档，修磨好支承爪后，在轴尾端倒角45°，以防止车削结束时刀具崩刃。支承爪的调整顺序依次是下侧、上侧、外侧。接刀应准确，在轴径接刀处要有1:10左右的锥度。逐步增加刀刃的切削力，以避免突然增加造成让刀或扎刀，产生径向误差而引起振动，或出现多边形及竹节形。

为防止工件振动，跟刀架支承爪的轴向长度选40～50mm，径向宽度为10～15mm。为便于散热和排屑，在支承爪的轴向和径向上各钻一个T形通孔，支承爪材料宜用QT球墨铸铁。

3 辅助工具

粗车时，可采用如图1所示的支架，支架由V形块和木垫块组成，木垫块压在机床导轨上。

图1 加V形块的木支架

半精车、精车时可采用如图2所示的托架，托架是在加工过程中起减振作用的主要辅具，托架由两块制有3°斜面的木质(红松)托块组成，上托块的上面制成V型托口，这可使工件与上托块在互相作用时能够形成不完全碰撞，受力时一部分功能将受到损失真诚欢迎广大用户来电咨询我公司产品，以达到减小反作用力的目的。根据实践经验，V型夹角α=30°～50°为宜，辅具安放数量视工件长径比及工件长度而定，当长径比大于80、工件长大于1500mm以上时，每隔600～800mm放置一个。

1.工件 2.上托架 3.下托架 4.床身

图2 托架

4 应用效果

采用上述工艺措施后，车削最细轴(杆)f8×2000和细长轴f25×3000～5000，全长精度在IT5以上，表面粗糙度在Ra1.6以下，车削一根轴仅需15～25min。(end)