车工论文——超 细 长 轴 的 加 工

《车工论文——超 细 长 轴 的 加 工》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、超细长轴的加工摘要细长轴的长径比大于20，刚性很差，在加工中产生的切削力、切削热、振动等因素都将直接影响工件加工的尺寸精度和形位精度。加工难度大，当用较高的切削速度加工长径比大于100的细长轴时，则加工难度更高。细长轴常规的加工方法为一夹一顶或两顶，而本文介绍的是一种新的加工方法——两拉加工法。关键词细长轴两顶两拉前言以前我车间加工长径大于40，直径公差、形位公差为6级精度的细长轴，采用常规的加工方法装夹加工，很难达到加工要求，且经常造成产品在精加工时报废，而影响产品交付日期、大大提高加工成本。我们经过多次分析、试验，在零件热处理、装夹、加工方法、刀具

2、等方面采取了一定的技术措施，可加工出长径比大于100，直径公差、形位公差较高的细长轴。直径值小于5mm的超细长轴可用“两位”方法直接加工；由于工件自身重力的作用，直径大于5mm的超细长轴要采用“跟刀架、中心架”与“两拉”联合使用的方法加工。正文由于细长轴的长、径比很大，刚性很差。在车削时，受切削力、装夹力、自身重力、切削热、振动等因素的影响，容易出现以下问题：（1）切削时产生的径向切削力与装夹径向分力的合力，会使工件弯曲，工件旋转时引起振动，从而影响加工精度和表面质量。（2）由于工件自重变形而加剧工件的振动，影响加工精度和表面质量。（3）工件转速高时，

3、离心力的作用，加剧了工件的弯曲和振动。（4）在加工中，由于切削热作用，也会引起工件弯曲变形。因此，在车削细长轴时，无论对刀具、机床、辅助工具、切削用量的选择，工艺安排和操作技能都有较高的要求。1合理选择切削参数1.1切削用量的选择（1）切削速度V的选择：图一是没有再生颤振时的切削速度与振动强度及稳定（a）(b)图一车削速度对切削稳定性的影响(a)切速V与振幅A的关系曲线(b)V与awlim的关系曲线性的关系曲线。从图（a）可知，车削时，一般当V=30~70m/mm的速度范围内，容易产生振动，此时相应的振幅有较大值，高于或低于这个范围，振动呈现减弱趋势。

4、当加工直径小于10mm时，取v≦30m/min；当加工直径大于10mm时，取v≧70m/min。图（b）是极限切削宽度与切速的变化关系曲线。由图可知，在高速或低速范围进行切削，自振就不易产生。特别是在高速范围内进行切前，既可提高生产率，又可避免切削颤振，是值得采用的方法。（2）进给量f的选择：振动强度随进给量f的增大而减小，如图二（a），极限切削(a)(b)图二进给量f对切削稳定性的影响(a)f与A的关系曲线(b)f与awlim的关系曲线宽度随进给量的增大而增大，如图二（b）。为了避免颤振的产生，在许可的情况下（如机床有足够的刚度，足够的电机功率，工件

5、的表面粗糙度参数值要较低等），应选取大的进给量。故粗车时取f=0.15mm，半精车时取f=0.1mm，精车时取f=0.06mm。（3）切削深度ap的选择：车削时，切削宽度aw=ap/sinkr，kr为刀具的主偏角。切削深（a）(b)图三切削深度对切削稳定性的影响(a)ap和A的关系曲线(b)f和ap对稳定性的影响度对切削稳定性的影响如图三所示，由图可知随着ap增大，振动不断加大。当f增大时，极限切断深度也随之加大。所以，为了加大极限切削深度aplim必须增加进给量f，这有利于发挥机床的功率，提高生产效率。故粗车时取ap=1mm，半精车时取ap=0.5m

6、m，精车时取ap=0.1mm。（4）应尽量避免宽而薄的切屑的切削，否则极易颤振。1.2合理选择刀择刀具几何参数刀具几何参数的合理选择，常常是实现稳定切削简便而行之有效的方法。（1）前角r0：前角r0对振动的影响如图四所示，随着前角的增大，振动随之下降，但在切前速度较高的范围内，前角对振动的影响将减弱。由于细长轴车削速度一般不会太高，图四刀具前角对振动的影响图五刀具主偏角对振动强度的影响故此在粗加工中取r0=20°，精车时取r0=25°。（2）主偏角Kr主偏角Kr对振动强度的影响见图五，当切削深度和进给量不变时，随着主偏角的增大，振幅将逐渐减小，这是因为

7、径向切削力减小了，同时实际切削宽度aw将减小。在粗车削细长轴时取Kr=75～80°，精车时取Kr=85～90°的刀具进行切削，可避免或减小振动。（3）后角a0一般来说，后角对切削稳定性无多大影响，但当后角减小到2~3°时，使振动有明显的减弱，在生产中也发现，后刀面有一定程度的磨损后，会有显著的减振作用。（4）刀具圆弧半径rs刀尖圆弧半径rs增大时，径向分量力随之增大，为避免自振rs越小越好。但随rs的减小，将会使刀具寿命降低，同时也不利于表面粗糙度的改善。故加工时，断屑槽宽度取R1.5～3,刀尖圆弧r=0.5.2细长轴加工中应采用的技术措施。（1）细长

8、轴加工中传统的加工方法：传统装夹方法一—两顶（即为一夹一顶），其一般都利用过定位原理，使用跟刀