山東博特精工股份有限公司(濟寧 272037)陳繼衡 張西玉 陳全紅 吳德芬
微型細長軸相對于一般的細長軸,加工過程中顯然更易發生受力彎曲與振動,加工難度更大。近年來,通過不斷改進加工方法,探索出一種“加拉”式的裝夾方法,相對于傳統方法, 該方法在車削質量和效率上都得到顯著提高,適應于微型細長軸類的精密外圓車削。
(1)“一夾一頂”式裝夾 即工件一端由主軸卡盤夾住,另一端由尾座頂尖頂住。這種方法裝夾方便,但由于頂尖頂得過緊,工件容易發生頂彎現象,同時,尾座頂尖還會限制細長軸切削熱引起的受熱伸長,進而產生彎曲。
(2)“兩頂”式裝夾 即采用雙頂尖裝夾,通過主軸撥動卡箍,進而帶動工件旋轉。這種方式利用工件兩端的中心孔定位,定位精度較高,工件同軸度好。但也同樣存在著缺點,那就是工件剛性較差,彎曲變形大,容易引起振動。
如圖1所示,所謂“加拉”式的裝夾方法,就是工件一端用卡盤夾持, 另一端用能夠隨工件一起旋轉的后拉夾頭拉緊。這種方式適用于微型及超長型細長軸類工件的外圓車削,工件通過在拉伸狀態下車削,解決了軸向切削力把細長軸壓彎的問題。同時,軸向拉力的作用減小了徑向切削力引起的彎曲變形的程度,提高了細長軸的剛性和加工精度。

圖1 安裝示意圖
后拉夾頭結構如圖2 所示:

圖2 后拉夾頭結構
該夾頭安裝于車床尾座上,實現工件在拉伸狀態下進行回轉車削。該工裝主要包括三部分:可調夾頭組件、回轉裝置、聯接螺母。可調夾頭借鑒傳統鉆夾頭結構,實現對軸徑在一定范圍內工件的夾持,將后端錐柄改成插入式的回轉軸,插入到回轉裝置中,實現自身在工件帶動下的被動回轉運動。回轉裝置采用插入式回轉結構,通過內部合理的軸承布置,使得夾頭尾部的回轉軸可以在承受拉力的狀態下被動轉動。回轉裝置的尾部為莫氏錐柄,可插入到機床尾座套筒內,起到定位作用。回轉裝置內部軸承位置的合理布置使得前端夾頭可以承受拉力,但是后端莫氏錐柄定位后無法承受拉力,因此,在錐柄與套筒內錐套配合好后,需用聯接螺母背緊。
細長軸的加工是我公司遇到的最多的一種加工方式,多年的生產使得我們在這方面積累了豐富的加工經驗。這種新的裝夾方式的開發與應用,滿足了公司對微型細長軸類產品的加工要求,保證了產品的質量。