超细长空心活塞杆高速车削加工.pdf

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1、技术交融航又制造技术捷隶毫漶超细长空心活塞杆高速车削加工赵文军常菲董彦萍张建强(长洁清华机械厂，长浩046012摘要：舟绍T长径比接近80：1的超细长空心杆(活塞杆)的结构特点和加工难点。从理论联系实际的角度出发，分析7细长空心杆车削过程中容易出现的各种缺碹的产生原因，并提出针对性的措施以及提高生产效率的途径。关键词：超细长空心杆：车削i加工High—speedTurningforSuper-SlenderHollowPistonRodZhaoWe嘶unChangFeiDongYanpthgZhan

2、Rjianqiang(ChangzhiQinghuaMachineryFactory，Changzhi046012)Abnrad：Thispaperintroducesthesi3nlGttlrefeatureandmachiningdifficultiesofsuper-slenderrodwithslendernessratioof80：1TakingaslenderhollowrodIpistonrod)asa／1exampleitanalysesthefhtlItrcasofl$inthep

3、rocessofturningandputsforwardwaysaad㈣mstosolvetheproblemsandenhancestheproductionefficiencyKeywords：super-slenderhollowmd：mpning：machining引言细长轴的特点是刚性较差．尤其对于长径比超过20：I的细长轴更是如此。在实际牛产中．遇到了超细长空心杆类零件(活寒杆)的加工．在进行外圆加工时根容易出现多棱形、竹节状、锥度过大、弯曲、轴表面呈波纹状等多种缺陷，为此进行反复的加

4、=【试验和理论分析．攻克了超细长空心杆的高速加工难题。2超细长活塞杆的结构特点及加工难点2l结构特点超细长孛心活塞杆工件示意图如图1．两端焊接堵头，宅心杆长3185mm，杆体外圆040：需mm，外径和长度之比为1：796，壁厚5rnm，要求加工完后，壁厚差不大于04mm．圆柱度0．04ram，直线度004mm．外网表面粗糙度081ma。圈1超细长空，o活塞杆22加工难点a工件材料为30CrMnSiA，属难加工材料}b该工件长径比过大．加工中易振动，易受热变形．以往加工时采用高速铜车刀加油基润滑液，用

5、低转速(20～40r／min)进}?切削，效率极低；c工件直线度和圆柱度要求严格，全长达004mm，同时外径精度高；：i?2i：i器嚣；；i誓”“”“““”““”＆H日目：2010∞一16n“技术交流2011年2月第1期d．工件表面粗糙度要求Ra0．8mm。3加工工艺方案通过对工件的结构特点进行工艺分析，拟采用多次粗加工、半精加工、校形穿插进行，最后进行精车、砂带磨工序制成。零件加工过程具体划分为：粗车一校形一半粗车一校形一⋯⋯半精车一校形一精车一砂带磨削。工序约划分为40多道。4解决措施4．1刀具

6、的选择根据工件材料的特殊性，对刀具的选择进行了认真的分析：如果选用模块化车刀，虽然可以提高装夹刀具和磨制刀具的时间，但是由于模块化刀片刀刃过钝，在加工中切削抗力较大，工件容易产生变形，为此针对刀具材料选用了耐热性好的焊接硬质合金YTl5车刀。经过反复试验刀具切削部分的角度，确定了车刀主偏角为600左右、前角+120左右时，切削轻快平稳，但发现工件表面花纹较大，表面粗糙，随即对刀具圆角进行了改进，解决了这个难题，工件表面粗糙度达到了预定指标。4．2切削液的选择针对工件加工发热量高、变形大的情况，选择了

7、ROCOLULTRACUT370超级水基切削液，这种切削液稀释倍数高，软水及硬水均可使用，稀释后能见度高，利于操作者适时观察刀具切削状况，而且该切削液冷却性好，适宜高速切削。4．3工件受力变形问题的解决通过对加工状态下工件的受力分析，得出正向进刀使工件处于正压力状态，从而导致了细长工件变形严重。为此改变进刀方式，由正向进刀变为反向进刀，工件处于拉应力状态，在车床上进行了试验，发现效果明显，从而解决了活塞杆的变形问题。见图2。丘劓■目q廿图2工件切削状态的走刀方式选择合理控制尾座顶尖在加工中的松紧程度

8、。在实际加工中，采用了浮动顶尖顶紧工件。在装夹工件后，尾座项尖的松紧可通过经验控制，判定的标准为：开车后，手捏住浮动项尖能制动，则项尖项紧工件的力度合适。4．4跟刀架支撑爪材料的选择在细长杆加工中，跟刀架的正确使用非常重要。针对工件长径比达80：1的情况，采用了可实现三点支撑的跟刀架。通过反复的试验和总结，并对跟刀架支撑爪的材料进行了改进，认为在选用跟刀架支撑爪材料时，要充分考虑其与工件材料的化学亲和力问题。若采用铸铁材料，支撑爪磨损严重，有时挤光了工件表面，工件柱面