軸類零件車削分析

陳修剛

軸類零件在車削過程中,操作者本身的技術水平、工件材料的性質和尺寸、所用車刀的材料及車刀各角度等,都能夠直接影響所加工軸類零件的尺寸誤差和形狀誤差。分析軸類零件加工過程能夠減少廢品的產生。

一、零件尺寸精度達不到要求的原因及解決方法

1.操作者自身原因

測量零件時出差錯或者看錯刻度盤,多進或者少進一圈。在測量時,要認真仔細,正確使用每種測量工具,仔細看清刻度盤的刻度。各種型號車床的刻度盤是不相同的,在使用時還要注意絲杠與螺母之間的間隙,有時刻度盤雖然轉動,但車刀不一定會移動,等間隙轉完以后車刀才移動。所以在使用時,如果刻度轉過格數過頭了,絕不允許只倒轉幾格,而是要倒轉一轉后,再重新對準刻度。

2.量具本身的誤差

長時間使用量具有可能使其精度降低。使用量具之前須仔細檢查和調整,使用時要放正。

3.熱漲冷縮的影響

溫度的變化會使工件尺寸發生改變。在切削時,切屑變形,各個分子間相互移動,而在移動時發生摩擦從而產生了大量的熱。此外,由于切屑與車刀前面發生摩擦,車刀后面與工件表面發生摩擦也產生熱量,這些熱量就直接影響到刀具和工件上去。當然,熱量最高的是切屑(75%左右),其次是車刀(20%)和工件(4%),還有1%釋放到空氣中。工件受熱后直徑就增大(約0.01～0.05mm,鑄鐵變化比鋼料大),冷卻后直徑收縮,成為廢品。故不能在工件溫度很高時測量。如果一定要測量,在車削時澆注足夠的切削液,防止工件溫度升高。

二、幾何形狀和相互位置精度達不到要求的主要原因

1.發生橢圓度的原因

(1)主軸軸頸的橢圓度能夠直接反映到工件上去,如果是滑動軸承,那么當載荷大小及方向不變時,主軸頸在載荷作用下被壓在軸承表面的一定位置上(由于主軸與軸承之間有間隙)。當主軸轉過90°時,主軸的中心位置變動了,這樣主軸在旋轉一周過程中有兩個中心位置,車刀的背吃刀量有變化,而使工件產生橢圓度。軸承孔的橢圓度對工件沒有影響。

(2)前后中心孔不吻合(兩中心孔與工件中心成一角度),中心孔與頂尖只接觸到一邊,磨損不均勻造成軸向竄動而形成橢圓。或者在加工過程中,前頂尖發生了擺動,造成斷續車削,從而使零件產生了橢圓度的問題。

2.母線不直(凸形、凹形、鞍形)和錐度的原因

(1)車床導軌與主軸中心線相互位置不正確,特別是在水平方向。如導軌彎曲,工件產生凸形或凹形,導軌與主軸中心線不平行產生錐形等。

(2)工件溫度升高會使軸產生彎曲。例如,在重型車床加工長軸時,溫度升高到一定時,工件會伸長,但由于兩頂尖距離未變,結果工件由于無法在長度方向伸長而發生彎曲。因此,在車長軸時,盡量降低溫度,同時還必須經常退一下后頂尖。

(3)工件內應力的影響。工件內部往往存在內應力,在切削過程中,表面層塑性變形也會產生內應力,這種內應力在工件內部呈平衡狀態,使工件保持一定形狀.但當工件從夾具或車床上卸下時,就要產生變形。解決這個問題,一般采用時效處理方法。

三、表面粗糙度達不到要求的主要原因

1.車床剛性不足

塞鐵松動、傳動不平衡會引起振動。當然,車床安裝不穩固也會引起振動,由于振動而使工件表面粗糙度降低。車刀剛性不足引起振動所以盡可能選用粗刀桿,減少車刀伸出;工件剛性不足也會引起振動,故在車削細長軸時要應用中心架,或用一夾一頂來代替兩頂尖裝夾。

2.車刀切削部分幾何參數不正確

根據工件材料的可切削特性選用合理、合適的切削角度,降低表面粗糙度。積屑瘤的產生使工件表面粗糙度降低,積屑瘤非常牢固,切削時由于積屑瘤的參與,工件表面出現拉毛或一道道劃溝痕的現象,車削時應盡量避免。

結合上述原因,在加工過程中應該提前預防可能發生的問題,從而減少生產過程中的廢品率,提高生產效率和經濟效益。以上為筆者在生產過程中總結的一點淺薄的經驗,在此提出來與大家一同探討。

(作者單位:山東省淄博市技師學院)