细长轴车削加工.j

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1、细长轴车削加工工艺作者：专业：年级：指导老师：答辩日期:成绩：摘要1针对影响加工细长轴零件精度不高等因素，分析了如何提细长轴零件的加工精度，给出解决问题的具体方法。关键词:细长轴变形装夹　精度前言通常轴的长度与之直径比大于20～25(即L/d≥20～25)的轴称之为细长轴。这类零件一般在车床上进行加工。在车削过程中，由于其刚性差，在切削力和切削热的作用下，细长轴很容易产生弯曲变形，这样就破坏了刀具1和零件相对运动的准确性，使加工出来的细长轴产生中间粗、两头细的形状，严重影响零件的加工精度.同时细长轴产生弯曲变形后，还会引起工艺系统振动，影响零件的粗糙度。目录摘要及关键词…………………

2、………………………………………1前言………………………………………………………………2一.细长轴车削的工艺特点……………………………………………31二、引起细长轴弯曲变形的原因……………………………………42.1切削力导致变形…………………………………………………52.2切削热产生的影响……………………………………………6三.提高细长轴加工精度的措施……………………………………73.1选择合适的装夹方法………………………………………83.2减少细长轴受力变形……………………………………………93.3.采用反向切削法车削细长轴…………………………………10四.合理地控制切削用量…………

3、…………………………………11五.选择合理的刀具角度…………………………………………12六.结论…………………………………………………………13一.细长轴车削的工艺特点：①细长轴刚性很差，车削时装夹不当，很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度。②细长轴的热扩散性能差，在切削热作用下，会产生相当大的线膨胀。如果轴的两端为固定支承，则工件会因伸长而顶弯。③由于轴较长，一次走刀时间长，刀具磨损大，从而影响零件的几何形状精度。1④车细长轴时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。若压力过小或不接触，就不起作用，不能提高

4、零件的刚度：若压力过大，零件被压向车刀，切削深度增加，车出的直径就小，当跟刀架继续移动后，支承块支承在小直径外圆处，支承块与工件脱离，切削力使工件向外让开，切削深度减小，车出的直径变大，以后跟刀架又跟到大直径圆上，又把工件压向车刀，使车出的直径变小，这样连续有规律的变化，就会把细长的工件车成“竹节”形。造成机床、工件、刀具工艺系统的刚性不良给切削加工带来困难，不易获得良好的表面粗糙度和几何精度。二.引起细长轴产生弯曲变形的原因   在车床上车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种：一种方式是细长轴的一端用卡盘夹紧，另一端用车床尾架顶尖支承(一夹一顶)；另一种方式是细长轴的两端均由顶尖支

5、撑(双顶尖)。主要分析一夹一顶的装夹方式.其力学模型如图1所示。图1一夹一顶装夹方式及力学模型通过分析研究，车削引起细长轴弯曲变形的原因主要有：1.切削力导致变形   在车削过程中，产生的切削力可以分解为轴向切削力PX、径向切削力1PZ。不同的切削力对车削细长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。径向切削力PZ的影响   径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的，由于细长轴的刚性较差，径向力将会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形.径向切削力对细长轴弯曲变形的影响，见图1。轴向切削力PX的影响   轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的，它对工件形成一个弯矩。对于一般的车削加

6、工，轴向切削力对工件弯曲变形的影响并不大，可以忽略。但是由于细长轴的刚性较差，其稳定性也较差，当轴向切削力超过一定数值时，将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。如图2所示。图2轴向切削力的影响及力学模型2.切削热产生的影响   车削加工产生的切削热，会引起工件热伸长。由于在车削过程中，卡盘和尾架顶尖都是固定不动的，因此两者之间的距离也是固定不变的。这样细长轴受热后的轴向伸长量受到限制，导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。1   因此可以看出，提高细长轴的加工精度问题，实质上就是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。三.提高细长轴加工精度的措施  在细长轴加工过程中，为提高其加工精度，要

7、根据不同的生产条件，采取不同的措施，以提高细长轴的加工精度。1.选择合适的装夹方法   在车床上车削细长轴采用的两种传统装夹方式中，采用双顶尖装夹，工件定位准确，容易保证同轴度。但用该方法装夹细长轴，其刚性较差，细长轴弯曲变形较大，而且容易产生振动.因此只适宜于安装长径比不大、加工余量较小、同轴度要求较高的工件。   加工细长轴通常采用一夹一顶的装夹方式。但是在该装夹方式中，如果顶尖顶得太紧，除了可能将细长轴顶弯外，还能阻碍车削时细长轴的受热伸长，导致细长