普通車床加工細長軸零件過程

何炳奇

摘 要：普通車床是用于加工軸形、盤形以及環(huán)形等各種類型零件的臥式車床，可以進行零件端面、零件內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、零件內(nèi)外部螺紋等多個工序，并且利用相關(guān)附件還可以對零件進行鉆孔、擴孔操作以及攻絲、滾花等處理。普通車床約占車床類總數(shù)的一半以上，是各種類型車床中應用最廣泛的一種。在現(xiàn)代工件加工中，普通車床是不可缺少的加工機器。軸類零件是普通車床加工的一種重要零件，主要包括對軸類零件外圓面的加工、內(nèi)圓面的加工、圓弧面的加工以及螺紋的加工等。該文主要對普通車床加工細長軸零件的工藝和步驟進行簡單探討。

關(guān)鍵詞：普通車床 零件 過程

中圖分類號：TG506 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（a）-0146-02

1 零件毛坯料的校直

對零件毛坯料進行校直可以讓車削用量分布均勻，使車削時間縮短，避免振動。而且經(jīng)過校直的零件毛坯料，其表面殘余應力可以均勻分布，可以極大地減小零件使用過程中發(fā)生變形的可能性。細長軸零件的加工過程中，可采用錘敲打的方法對零件毛坯料進行校直，一般情況下盡量不采用壓彎法。壓彎法雖然可以讓毛坯料瞬間變直，但這種狀態(tài)只是暫時的，待毛坯料內(nèi)部應力完全消失后回再次彎曲，不能達到校直目的，所以盡可能采用錘敲打法，將毛坯料墊凹面朝上在平板上，并用錘敲打毛坯料的凹面，使毛坯伸直。為了保證毛坯面與錘面的吻合程度，增大接觸面積，可采用圓弧錘頭，以免損傷毛坯表面。

2 零件平端面打孔加工

將零件毛坯料穿入機床主軸孔，并將平端面卡緊，對平端面打中心孔。平端面打中心孔的過程中要保證中心孔位置要正、形狀要圓、表面要光滑，尺寸要符合標準要求。另外，平端面一定要放好，并卡緊，以免加工過程中零件發(fā)生變形。

3 研磨與刀架的支撐塊面

該加工工序要求零件與支撐塊有良好的接觸，所以為了保證零件表面與支撐塊面的吻合程度，細長軸零件的加工多采用兩抓刀架，并以耐磨性較好的鑄鐵，要求在每次車一刀之前對支撐塊進行異常研磨。具體操作為：將零件毛坯裝卡于機床上，零件一端頂尖頂緊；另一端采用卡盤夾固定，零件在機床上的卡緊長度為15～20 mm左右，不宜過長，也不宜過短。零件車一小段后進行研磨，研磨過程中不需要使用冷卻液，零件弧面采用車過的刀花來研磨，待完成整個支撐塊表面的研磨后再使用冷卻液進行潤滑，為了保證支撐面的光滑度，可在進行異常精細研磨。在零件研磨的工序中，零件與支撐塊是否接觸良好對車削細長軸類零件有著重要影響，如果兩者之間接觸良好，則支撐塊表面就可以像軸瓦一樣，有較強的切削承受力，零件切削穩(wěn)定；如果支撐面圓弧半徑過大或者過小都會影響兩者之間的吻合度，影響零件的加工效果。

4 設置活動中心架

如果所加工的零件直徑和長度的比值超過100時，就需要在使用跟刀架的同時增設活動中心架，這樣就能有效避免由于零件自重而導致的下垂問題，零件在切削過程中也不會出現(xiàn)振動以及變形的情況。活動中心架的支撐應該設置在零件的中間部位，并按照機床工件軸向?qū)茫藭r中心架的支撐可以自由移動到任一個下垂點，并在走刀的帶動作用下隨時移動位置。零件加工過程中跟刀架支承爪與車刀自己的距離不能太遠，可位于車刀后面3毫米處，以免對零件產(chǎn)生作用力引起振動。

5 粗車走刀方向

利用普通機床加工細長軸零件的過程中，車削細長軸的走刀方向應該是從機床頭到機床尾座，也就是采用反走刀方式。采用反走刀可以有效避免加工過程中細長軸零件發(fā)生變形，有利于提高零件加工效率。這是因為在采用頂尖以及卡盤對零件進行固定時，對頂尖的應用可以控制零件不下垂，同時也可以承受零件轉(zhuǎn)動時的離心力，以及一部分機床對零件的切削力。機床切削力包括主切削力和徑向切削力，因為零件車削時要使用跟刀架或者增加活動中心架支撐，所以兩個方向的切削力主要由跟刀架承受。此時如果采用反向走刀就可以通過軸向切削將零件拉直，避免零件發(fā)生變形。采用正走刀與反走刀的效果是剛好相反的，車削時的軸向走刀并不是作用于零件的軸心位置，而是作用在零件的外圓處附近，由此而形成偏心壓縮，如果采用正走刀就可能讓零件受到偏心壓縮，細長軸零件受到離心壓縮后很容易發(fā)生變形。

6 活頂尖的應用

細長軸零件的加工過程中，進行車削時的頂尖主要作用是增加剛性，避免振動的發(fā)生，而對切削力沒有明顯的承受作用。零件毛坯料經(jīng)過校直后可以極大地減小離心力，所以此時需要讓頂尖輕輕頂住零件就可以了，不需要太用力，不然會很容易讓零件在較大的頂力作用下發(fā)生彎曲，所以一般情況下采用普通的活頂尖就可以了，零件固定的松緊程度可以采用手指檢查，用手指夾住活動頂尖，如果零件在旋轉(zhuǎn)時可以帶動活動頂尖一起旋轉(zhuǎn)則表示零件固定松緊程度適中。活動頂尖的退出應采用逐步后退的方式，待車刀接近尾座時可將活動頂尖完全退出。采用頂尖逐步退出可以在主軸線與尾座不一致的情況下消除錐度，完全由跟刀架以及導軌精度來保證零件錐度。但如果頂尖固定太緊時，尾座尾座就對對零件錐度的加工造成一定影響。

7 精車加工工藝

細長軸零件精車應采用低速，彈簧光刀采用寬刃的硬質(zhì)合金，并保證零件不發(fā)生振動、變形。細長軸零件的精加工過程中可結(jié)合零件和各種器具的受力情況來控制切削方式，以保證零件的加工精度。細長軸零件精車加工要求刀具刃磨要好，車刀刀刃要絕對平行與零件軸線，零件表面與精車刀完全接觸，并且采用從床頭到尾座的反向走刀方式；頂尖對零件的固定要比粗車工藝時候更松一些；細長軸零件的粗車以及精車工藝中應使用充足的冷卻潤滑劑，使用冷卻潤滑劑一方面是為了冷卻跟刀架承爪和零件；另一方面還可以起到潤滑作用，減少零件與支承面的摩擦，提高零件加工精度，而且零件加工過程中如果溫度較高也會影響加工精度，所以有冷卻作用的潤滑油在零件粗車以及精車工藝中的應用是必不可少的。

8 精加工與粗加工的區(qū)別

粗車是指表面的粗度加工，主要是將工件表面的剩余材料切削掉，對表面要求不高，以及幾何尺寸也要求不高。而精車就不一樣了，切削深度要小，走刀量也要小。精車完畢后，不但工件的直徑幾何尺寸要合格，而且對表面的粗糙度要求也較高，而且也要合格.例：表面粗糙度達Ra3.2。

以上是對普通機床加工細長軸零件的主要步驟以及相關(guān)工藝技術(shù)的簡單介紹。另外，刀具是普通機床加工各種零件的重要工具，合理選擇刀具對零件加工效果有著重要影響，一般情況下，粗車刀具采用硬質(zhì)合金左偏刀，精車刀具采用寬刃硬質(zhì)合金彈簧車刀，每種刀具都有各種的特點和性能，在零件的加工過程中發(fā)揮著重要作用，直接影響著零件的加工精度和加工效率。

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