淺談細長軸類零件的加工方法

【摘 要】在生產加工過程中，尤其是普通車床，細長軸類零件一直是屬于不易加工的范疇，如果有了思路，也是相當容易的，更何況是數控機床。本文通過對細長軸類零件的定義以及工藝路線的分析，拓展出一套實用的加工方法

【關鍵詞】細長軸；車床；加工工藝

一、跟刀架

跟刀架是固定在床鞍上的輔助支撐，是跟隨刀架一起移動，承受作用在工件上的切削力。（1）跟刀架的結構。一般我們常用的跟刀架有兩爪跟刀架和三爪跟刀架，兩爪跟刀架可直接旋轉手柄來實現支撐爪的徑向移動，而三爪跟刀架則必須通過手柄轉動錐齒輪，再用錐齒輪轉動絲桿使其移動。（2）跟刀架的選用。一般我們選用兩支支撐爪就可以了。如果選用的是兩爪跟刀架，那么在加工過程中，工件會因為受到較大作用力，而瞬間從支爪上離開，然后在回到原處，這樣就會使工件振動。

二、中心架

中心架屬于車床的附件，主要是在車削細長軸時用到，通過壓板和螺母將架體固定在床身上，將其固定在選好的位置上，來增強細長軸的剛度，保證其精度。（1）中心架構造。中心架的形式一般分為普通中心架和滾動軸承中心架。第一，普通中心架。通過壓板和螺母將架體固定在床身上，為了方便工件的裝卸，中心架的上蓋能夠隨時打開和扣合。三個調節螺釘分別控制三個支爪的升降，方便裝夾不同直徑的工件。第二，滾動軸承中心架。它和普通中心架基本相同，具體不同就在于它的支爪上有三個滾動軸承，這樣就算是在工件高速旋轉的情況下，也不會傷害到工件表面，但是它的同軸度，就會隨之下降。在加工過程中，中心架的支爪很容易就會被磨損，所以一般都要選用耐磨性好、不易傷害工件的材料。（2）使用中心架車削細長軸。在加工過程中，使用中心架支撐工件加工細長軸，主要要求中心架三個支撐爪與工件表面接觸的三點所決定圓的圓心要與車床主軸的回轉中心相一致。第一，用一夾一頂的方法來裝夾工件。我們可以用以下三種方法來對工件進行裝夾和找正：如果工件比較長，為了防止在主軸高速旋轉時，工件的劇烈擺動，這不僅會影響尺寸精度，還相當危險，所以我們要想辦法防止它的跳動，一般我們用木鍥將其卡緊；如果工件不是很長，只要把工件的一邊夾在卡盤上，另一邊用中心架支撐，然后把外圓找正，調整中心架的支爪，使其輕輕接觸工件，就可以進行加工。第二，用兩頂尖裝夾的方法來裝夾工件。我們可以用以下兩種方法來對工件進行裝夾和找正：一是加工出一個溝槽，作為支撐軸徑，而且這個支撐軸徑的直徑要比工件要求的尺寸稍微大一些；二是直接把中心架支撐在工件中間，減小工件的長徑。如果工件某個部位不要求加工或者不可以加工支撐溝槽，那么就要求我們另外配備一件輔助工具，這就是過度套桶。（3）尾座的校正在加工過程中，如果出現外圓有錐度，那么除了因為中心架的調整不準確或者是支撐爪本身的接觸不好以外，就只剩下尾座的失誤了，所以在加工工件之前調整尾座。其調整的方法：用兩塊百分表分別對工件的兩邊加工出直徑相同的外圓進行測量，并找正尾座中心。

三、細長軸的車削

在加工細長軸時，除了要求對跟刀架和中心架的使用熟練以外，還要掌握如何避免工件的熱變形以及如何合理選擇刀具的幾何形狀等關鍵技術問題。

四、實例應用

分析：假設工件是990mm長，其上有三個不同直徑的外圓，分別是37.5mm，30mm，38mm，這樣就給我們的加工帶來了不便。（1）毛坯的準備。第一，毛坯的選擇：細長軸類零件的工余量要比一般的零件加工余量要大，因此這次我們選用直徑為42mm，長度為1000mm的毛坯材料。第二，毛坯的校直：較直的毛坯材料，加工余量均勻，振動幅度小，殘余應力小，工件變形小，因此我們要對毛坯進行校直。（2）刀具的準備。我們選用普通90度車刀進行加工，刀具一定要求鋒利，嚴格對準工件中心，安裝刀具。準備中心架，并嚴格檢查，有磨損情況及時修正，從新安裝，再次檢查，直到合格為止。（3）車削步驟。第一，端面的車削、中心孔的鉆削。把毛坯安裝到卡盤中，先將毛坯車出一個工藝臺階，車好端面，在打上中心空。在另一邊也做同樣的工序，用來作為后面加工時的定位基準。第二，中心架的安裝，基準面的研磨。把車床主軸轉速調到300～600r/min，然后對中心架的支撐爪進行研磨，直至達到合適的要求為止。第三，進刀方式的選擇。第四，寬槽的加工。我們在保證了工件外圓正確之后，就是對寬槽的加工了。用切槽刀在工件的相應位置上加工出寬槽。第五，尺寸的保證，粗糙度的保證。我們可以用寬刃車刀進行精加工，并降低切削速度。這樣能夠得到較小的粗糙度值和叫高的尺寸精度。（4）注意事項。第一，第一刀的切削深度不宜過大，防止有太大切削力產生影響頂尖的工作；第二，切削液的加注一定要充分，而且要從加工一開始就進行加注；第三，加工過程中，要時時注意支撐爪的磨損情況；第四，要防止工件有錐度產生，在加工前就要對尾座進行調整；第五，頂尖的松緊程度也要時時注意，不能過松，也不能過緊。綜上所述，只要對零件的加工的工藝路線合理，方法掌握熟練，一般來說，就不會有什么錯誤出現了。