細(xì)長(zhǎng)軸加工注意問題


1.概念
長(zhǎng)度與直徑之比大于25（即L/D>25）的軸叫細(xì)長(zhǎng)軸。
如車床上的絲杠、光杠等。由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性很差、車削加工時(shí)受切削力、切削熱和振動(dòng)等的作用和影響，極易產(chǎn)生變形，出現(xiàn)直線度、圓柱度等加工誤差，不易達(dá)到圖樣上的形位精度和表面質(zhì)量等技術(shù)要求，使切削加工很困難。L/d值越大，車削加工越困難。

2.加工難度
細(xì)長(zhǎng)軸剛性較差，在加工過程中因床及刀具事業(yè)者多因素等影響，工件易產(chǎn)生，彎曲腰鼓形，多角形，糖糊蘆形等等缺陷，特別是磨削加工中一般尺寸占差，表面粗糙度又要求較高，又因磨削時(shí)工件一般要求誶火式調(diào)質(zhì)等熱處理要求，磨削時(shí)的切削熱更容易引起工件變形等等，因此如何解決好上述的問題，便成了加工超細(xì)長(zhǎng)軸關(guān)鍵問題。

3.細(xì)長(zhǎng)軸的加工
車削細(xì)長(zhǎng)軸的關(guān)鍵技術(shù)是防止加工中的彎曲變形，為此必須從夾具、機(jī)床輔具、工藝方法、操作技術(shù)、刀具和切削用量等方面采取措施。

4.改進(jìn)工裝夾方法
在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，一般均采用一頭夾和一頭頂?shù)难b夾方法。用卡盤裝夾工件時(shí)，在卡爪與工件之間套入一開口的風(fēng)絲圈，以減少工件與卡爪軸向接角長(zhǎng)度。在尾座上采用彈性頂尖，這樣當(dāng)工件受切削熱而伸長(zhǎng)時(shí)，頂針能軸向伸縮，以補(bǔ)償工作的亭臺(tái)形，減少工件的彎曲。

5.采用跟刀架
跟刀架為車床的通用除件，它用來在刀具切削點(diǎn)附近支承工件并與刀架溜板一起作縱向移動(dòng)。跟刀架與工件接觸處的支承一塊一般用耐磨的球墨鑄鐵或青銅制成，支承爪的圓弧，應(yīng)在粗車后與外圓研配，以免擦傷工件，采用跟刀架能抵消加工時(shí)徑向切削分力和工件自重的影響，從而減少切削振動(dòng)和工件變形，但必須注意仔細(xì)調(diào)整，使跟刀架的中心與機(jī)床頂針中心保持一致。

6.合理選擇車刀的角度
為減少徑向切削力，宜選用較大主偏角；前刀面應(yīng)磨出R=1.5-3mm的斷屑槽，前角一般取γ0=150-300；刃傾角λs取正值，使切屑流向待加工表面；車刀表面粗糙度值要小，并經(jīng)常保持切削刃鋒利。

7.合理選擇切削用量
車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，切削用量應(yīng)比普通軸類零件適當(dāng)減小，用硬質(zhì)合金車刀粗車，可按下表切削用量

精車時(shí)，用硬質(zhì)合金金車刀車削φ20φ40mm，長(zhǎng)1000-1500mm細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，可選用f=0.15-0.25mm/r,ap=0.2-0.5mm，v=60-100m/s。

8.細(xì)長(zhǎng)軸出現(xiàn)的問題與解決方法
在細(xì)長(zhǎng)軸的車削時(shí)，除了要解決細(xì)長(zhǎng)軸的剛性不足而產(chǎn)生的彎曲、振動(dòng)之外，還要注意的是細(xì)長(zhǎng)軸在加工中也易出現(xiàn)錐度、中凹度、竹節(jié)形等。
（1）錐度的產(chǎn)生是由于頂類和主軸中心不同軸或刀具磨損等造成的。解決的辦法就是調(diào)整機(jī)床精度，選用較好的刀具材料和采用合理的幾何角度。
（2）中凹度是兩頭大、中間小現(xiàn)象，影響工件直線度。其產(chǎn)生的原因是跟刀架外側(cè)支承爪壓得太緊，在離后頂類或車頭近處，因材料的剛性強(qiáng)頂不過來，故造成工件兩頭直徑大，而中間的剛性相對(duì)較弱，支承爪就會(huì)從外側(cè)頂過來，從而加大了吃刀深度，所以中間凹。解決的方法是讓支承爪不要過緊或過松。
（3）竹節(jié)形是工件直徑不等或表面等距不平的現(xiàn)象，這也是跟刀架外側(cè)支承爪和工件接觸過緊（過松）或頂尖精度差造成的。
在進(jìn)行切削時(shí)，由于支承爪接觸工件過緊，當(dāng)跟刀架行進(jìn)到此處時(shí)，將把工件頂向刀尖，增大了吃刀深度，使此工件直徑變小，由于變小后由間隙產(chǎn)生，切削時(shí)的徑向力又把工件推到和跟刀架支承爪接觸，此時(shí)，工件的直徑又變大了，這樣不斷重復(fù)，有規(guī)律的變化，使工件一段大，一段小形在竹節(jié)。解決的辦法就職首選精度高的活頂尖，并采取不停車跟刀的方法，其次還可采用寬刀刃的方法來消除竹節(jié)形。
因此，在細(xì)長(zhǎng)軸的切削過程中，要采取不同的方法，高速小吃刀量或低速大吃刀量反向切削的方法，來改善切削系統(tǒng)，同時(shí)配有中心架或跟刀架來增加工藝系統(tǒng)的剛性。才能更好的完成細(xì)長(zhǎng)軸的切削。