普通車床加工細(xì)長(zhǎng)軸的工藝研究

沈海洋

摘 要：細(xì)長(zhǎng)軸零件是普通車床加工的難點(diǎn)，因?yàn)殚L(zhǎng)度與直徑相對(duì)偏大，受軸向與徑向切削力的影響十分容易出現(xiàn)變形，所以對(duì)加工工藝有著嚴(yán)格要求。基于此，分析與研究普通車床加工細(xì)長(zhǎng)軸工藝具有重要意義。

關(guān)鍵詞：普通車床;細(xì)長(zhǎng)軸零件;加工工藝

從機(jī)械加工方面分析，細(xì)長(zhǎng)軸指的是長(zhǎng)度和直徑比超過(guò)25的軸。在細(xì)長(zhǎng)軸零件加工時(shí)受切削力與重力等影響，十分容易發(fā)生變形與彎曲問(wèn)題。所以為能有效提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工精度，就必須優(yōu)化與完善細(xì)長(zhǎng)軸零件加工工藝。

一、校直細(xì)長(zhǎng)軸零件毛坯料

關(guān)于細(xì)長(zhǎng)軸零件毛坯料的校直，必須確保車削用量的均勻分布，合理減小車削時(shí)間，防止振動(dòng)。與此同時(shí)，也能保證細(xì)長(zhǎng)軸毛坯料表面的殘余應(yīng)力能夠科學(xué)分布，進(jìn)一步減小零件出現(xiàn)變形的機(jī)率。進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)軸加工時(shí)，應(yīng)該選擇錘敲打形式進(jìn)行毛坯料的有效校直，通常狀況下不可使用壓彎方法。盡管壓彎方式能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸零件的瞬間校直，可是只能維持比較短的時(shí)間，等到細(xì)長(zhǎng)軸零件內(nèi)部應(yīng)力逐漸散失之后還會(huì)變彎，所以在根本上是無(wú)法實(shí)現(xiàn)校直目的。而錘敲打方法，可以對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件凹面進(jìn)行錘敲打，使其伸直，而且不會(huì)反彈。此外，為能實(shí)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸零件和錘面的有效契合，拓展接觸面積，應(yīng)該選擇圓弧錘頭，防止對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件造成表面損傷。

二、細(xì)長(zhǎng)軸零件端面打孔加工

把細(xì)長(zhǎng)軸零件穿入普通機(jī)床主軸孔，然后把平端面卡緊并打中心孔。在打中心孔時(shí)必須確保中心孔的位置準(zhǔn)確、形狀規(guī)則、表面光滑，最重要的是尺寸必須滿足標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。除此之外，平端面務(wù)必要放平、卡緊，防止加工時(shí)細(xì)長(zhǎng)軸零件出現(xiàn)變形問(wèn)題。

三、研磨刀架支撐塊面

細(xì)長(zhǎng)軸零件和支撐塊之間必須保證接觸良好，由此為能實(shí)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸零件和支撐塊面之間的契合，進(jìn)行加工時(shí)一般選擇兩抓刀架，同時(shí)選用具有良好耐磨性的鑄鐵。詳細(xì)操作如下：把細(xì)長(zhǎng)軸零件安裝于普通機(jī)床之上，對(duì)于零件其中一端選擇頂尖加以頂緊，零件的另外一端選擇卡盤夾進(jìn)行固定，細(xì)長(zhǎng)軸零件卡緊長(zhǎng)度應(yīng)該控制在15mm至20mm以內(nèi)，絕不能過(guò)長(zhǎng)或者是過(guò)短。在進(jìn)行研磨時(shí)不可選用冷卻液，細(xì)長(zhǎng)軸零件弧面應(yīng)該使用車過(guò)的刀花實(shí)現(xiàn)研磨，等到支撐塊表面有效研磨之后才可選擇冷卻液加以潤(rùn)滑，為能進(jìn)一步提高支撐面光滑度，還需要展開(kāi)精細(xì)研磨。

四、建立活動(dòng)中心架

若是細(xì)長(zhǎng)軸零件的直徑與長(zhǎng)度比超出100，那么在選用刀架的前提下還需要建立活動(dòng)中心架，由此才可以防止出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)軸零件下垂現(xiàn)象，也能避免零件切削時(shí)發(fā)生振動(dòng)、變形等問(wèn)題。關(guān)于活動(dòng)中心架的建立需要選擇細(xì)長(zhǎng)軸零件中間位置，然后根據(jù)普通機(jī)床的工件軸向進(jìn)行對(duì)好，此種情況下中心架支持點(diǎn)就能夠自由移動(dòng)至任何一個(gè)下垂點(diǎn)，同時(shí)在走刀帶動(dòng)影響下隨時(shí)移動(dòng)位置[2]。進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)軸零件加工時(shí)跟刀架的支撐爪和車刀之間的距離不可以過(guò)遠(yuǎn)，一般處在車刀后面3mm位置，防止對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件造成振動(dòng)影響。

五、粗車走刀方向

關(guān)于細(xì)長(zhǎng)軸零件的加工，普通車床的走刀方向是由機(jī)床頭至機(jī)床尾座，即選擇反走刀形式，這樣就能夠防止細(xì)長(zhǎng)軸出現(xiàn)變形，在一定程度上提升加工效率。選擇頂尖和卡盤形式對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件展開(kāi)固定，其中頂尖能夠防止細(xì)長(zhǎng)軸零件發(fā)生下垂，而且還能夠有效承受細(xì)長(zhǎng)軸零件轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程之中形成的離心力。普通機(jī)床切削力主要分為主切削力與徑向切削力，由于細(xì)長(zhǎng)軸零件切削過(guò)程之中需要選擇跟刀架或是建立活動(dòng)中心架進(jìn)行支撐，由此這兩個(gè)切削力基本是由跟刀架進(jìn)行承受。若是選擇反向走刀便能夠經(jīng)過(guò)軸向切削把細(xì)長(zhǎng)軸零件進(jìn)行拉直，以防止細(xì)長(zhǎng)軸零件出現(xiàn)變形。選擇正走刀和反走刀所形成的效果也是相反的，在車削過(guò)程之中軸向走刀并非直接作用在細(xì)長(zhǎng)軸零件中的軸心位置，而是選擇細(xì)長(zhǎng)軸零件外圓位置，從而就會(huì)產(chǎn)生偏心壓縮，若是選擇正走刀那么就可能造成細(xì)長(zhǎng)軸零件在偏心壓縮的影響下而出現(xiàn)變形。

六、精車加工工藝

從細(xì)長(zhǎng)軸零件方面分析，精車加工一般是低速運(yùn)行，彈簧光刀選擇的為寬刃硬質(zhì)合金，同時(shí)確保細(xì)長(zhǎng)軸零件不出現(xiàn)任何形式的振動(dòng)與變形[3]。在進(jìn)行細(xì)長(zhǎng)軸零件精加工之時(shí)，需要根據(jù)零件與所有器具實(shí)際受力情況有效控制切削形式，從而提高加工精度與效率。關(guān)于細(xì)長(zhǎng)軸零件的精加工，具體要求如下：刀具刃磨必須良好，車刀的刀刃一定要和細(xì)長(zhǎng)軸零件的軸線保證絕對(duì)平行，且細(xì)長(zhǎng)軸零件的表面和精車刀有效接觸，然后選擇由床頭至尾座的反向走刀形式;使用頂尖對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸零件進(jìn)行固定時(shí)，應(yīng)該比粗車工藝相對(duì)寬松些;選用行之有效的冷卻潤(rùn)滑劑，這樣不僅能夠冷卻跟刀架與細(xì)長(zhǎng)軸零件，還能夠發(fā)揮潤(rùn)滑作用，避免細(xì)長(zhǎng)軸零件和支撐面之間的摩擦，從而提升加工精度。

總結(jié)

細(xì)長(zhǎng)軸零件一直以來(lái)都是普通車床加工的難點(diǎn)，為能提高細(xì)長(zhǎng)軸零件的加工精度與加工效率，就必須不斷的優(yōu)化與完善細(xì)長(zhǎng)軸零件加工工藝，有效防止各種加工問(wèn)題的發(fā)生，從而生產(chǎn)出高品質(zhì)的細(xì)長(zhǎng)軸零件。

參考文獻(xiàn)

[1]張正義，劉芳.細(xì)長(zhǎng)軸雙刀車削加工讓刀量誤差優(yōu)化的研究與應(yīng)用[J].機(jī)床與液壓，2015，43（09）：123-125+180.

[2]潘興明，張勇，路勝杰，史宏江，路一平，王志國(guó).基于細(xì)長(zhǎng)管兩端螺紋加工的車床改造技術(shù)及應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2018（08）：163-166.

[3]王曉紅.基于普通車床的細(xì)長(zhǎng)軸的車削加工方案研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2017（01）：50-51.

（作者單位：臺(tái)州市黃巖區(qū)第一職校）