細長軸加工方法探討

鞠亞坤，梁曉燕

1.沈陽機床股份有限公司中捷鉆鏜床廠，遼寧沈陽 110027

2.北方重工集團有限公司傳動設備分公司，遼寧沈陽 110027

細長軸加工方法探討

鞠亞坤1，梁曉燕2

1.沈陽機床股份有限公司中捷鉆鏜床廠，遼寧沈陽 110027

2.北方重工集團有限公司傳動設備分公司，遼寧沈陽 110027

軸是指機械中旋轉(zhuǎn)運動長度大于直徑的圓柱零件；細長軸指的是直徑大于20倍以上的軸。通常細長軸的加工過程較為復雜，切割較為困難，較難獲得良好的幾何精度。因此，本文主要闡述細長軸加工方法的重點；加工工裝的方法以及加工切割道具選用方法；切割的用量以及其加工效果，總結細長軸加工的缺陷和解決的辦法，從而為更好的加工細長軸提供一定的參考。

細長軸；加工方法；探討

1 加工方法的重點

1.1反向切割

反向切割主要是指加工過程中車刀從卡盤方向移動到尾座方向的過程，這也是細長軸切割的重點部分，尤其應用在小直徑細長軸中。一般在長度在500mm以上，直徑20mm以下必須選擇反向切割；長度在1500mm并且直徑在30mm左右，則采取正向切割。了解分析正向切割的要求設備具有較高的精確度，主軸中線和尾座中心之間的偏差也要求在0.02mm之間，否則會導致光杠未達到質(zhì)量標準，出現(xiàn)較大的維度。如圖1所示。

1.2兩爪跟刀架的使用

三爪跟刀架也可以切割處合格的細長軸，將工件夾在三爪和車刀之間，組成兩對徑向壓力，使工件繞軸旋轉(zhuǎn)，防止工件的移動，從而有效的減少工件的變形和切割振動。一般情況下，除了三爪跟刀架能夠切割出細長軸，兩爪跟刀架也可以切割出細長軸，兩爪跟刀架如圖2所示。

兩爪跟刀架兩爪軸線之間的角大于90度，三爪跟刀架三爪之間的夾角為90度，正常情況下，兩爪跟刀之間的合作點主要作用在工件的中心，刀在水平和垂直分離的作用之下，將反切割的作用力作用在工件上，使得三點合成的力作用在工件的軸心，從而達到靠力的平衡來實現(xiàn)工件能夠繞著軸心進行旋轉(zhuǎn)。

1.3刀爪與研磨

切割長軸時，刀爪的材料一般使用耐磨鑄鐵，車削銅件或者是鋁件，一般采用壓層板、尼龍。刀爪被立銑刀進行修整，使其內(nèi)弧與工件的已切割的外徑能夠良好的接觸。在切割細長軸準備修跟刀爪是關鍵，立銑刀或者是其他方法修剪刀爪的內(nèi)圓弧，若是出現(xiàn)工件的外徑變化，需要進行多次調(diào)整。當?shù)蹲π拚晟浦螅枰M行研磨跟刀爪，這是為了能夠使刀爪的內(nèi)圓弧和工件的切割部分的外徑之間具有很好的包容性，讓其緊密接觸。若是沒有合適的立銑刀，則需要進行多次研磨刀和刀爪。研磨一般采取再所加工的細長軸上進行直接研磨；還可選擇單獨車削一段短軸，進行研磨。

2 加工工裝的方法探討

2.1采取可伸縮的彈簧頂尖

工件受到切割時，受熱膨脹伸長時，彈簧頂夾可以避免工件壓縮變形。由于頂夾難以購買，一般在切割直徑較小的細長軸時，采用尾座套管托架，如圖3所示。

對于較為普通的頂夾，頂緊力掌握的更好，頂尖夾住工件之后，手能夠穩(wěn)住 旋轉(zhuǎn)的頂尖頭是最為合適的。在加工過程中，還要時時觀察，防止出現(xiàn)頂力過緊，導致工件變形的狀況。

2.2車削細長軸托架

細長軸長度長，直徑細的情況下，車削到車尾或者車頭時，會在中間車削很長一段時間不受到控制，尤其是在加工量不均勻以及在離心力的作用下，導致工件發(fā)生振動，容易彎曲，這時要控制細長軸甩動，防止切割無法繼續(xù)進行。

2.3粗加工、精加工細長軸車刀與刀爪的位置

粗加工進行時候，車道選擇75度的反偏刀。為了保證跟刀爪以及刀的切割力能夠形成單點合理，防止產(chǎn)生過大的扭力，控制工件能夠良好的繞軸旋轉(zhuǎn)，跟刀爪與刀尖之間軸向相聚2～3mm之間，精加工則選用大寬刃光刀，刀刃一般選擇在30～40mm之間。車刀與跟刀爪位置如圖4。

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1674-6708（2015）147-0043-02