長徑比大于80的細長軸類零件的切削加工工藝
時間:2011-06-02 08:32:35 來源:未知
對于長度與直徑之比(長徑比)大于80的細長軸，在切削過程中由于其剛性差而極易產生彎曲和振動，難以獲得良好的加工精度和表面粗糙度。且熱擴散差，線膨脹大，當工件兩端頂緊時受熱變形影響易產生彎曲，因此，長徑比大于80的細長軸是軸類零件中較難加工的零件。在實際生產中，可通過采用三支承跟刀架、彈簧頂尖、改進刀具的幾何角度或采用寬刃精車刀、選擇熱硬性好及高耐磨的刀具材料、增設合理的輔助工具等方法達到滿意的加工效果。
1細長軸加工前的準備工作
加工前應先調整機床，校直工件。
- 機床調整
- 主軸中心和尾座頂尖中心連線與導軌全長平行;主軸中心與尾座頂尖中心的同軸度公差小于0.02;大、中、小拖板的間隙合適(過松會扎刀)。
- 棒料校直
- 采用熱校直法校直棒料，不宜冷校直，忌錘擊。裝夾時，防止預加應力產生變形，夾持方法有兩種:一是在一端車出8～10mm的卡腳檔;二是在卡盤爪與工件間墊入直徑為f3～f5mm的鋼絲(繞工件放置)或鋼柱(順工件放置)，使工件與卡盤為線接觸。
2切削方法
采用三支承爪的跟刀架及彈簧頂尖，切削方法有以下兩種。
- 高速切削法
- 常采用75°粗車刀、93°半精車和精車刀。75°粗車刀材料為YT15,YW2，刀片代號A127；93°精車刀材料為YT30、YW1，刀片代號A127。粗車切削用量：n=290～450r/min，f=0.4～0.6mm/r，ap=3～4mm；半精車切削用量:n=380～600r/min，f=0.2～0.4mm/r，ap=1.5～2.5mm；精車切削用量：n=450～600r/min，f=0.15～0.3mm/r，ap=0.5～1.5mm。
- 因增加了一個支承爪，在車刀切入工件后，應按上、下、外順序調整支承爪。
- 反向低速大進刀精車法
- 采用彈簧伸縮頂尖，反向切削。精車、半精車仍用高速切削法，精車用低速大走刀。采用的刀具與高速切削法相同。粗車切削用量n=230～450r/min，f=0.5～0.8mm/r,ap=3～8mm；半精車切削用量n=290～6OOr/min，f=0.3～0.6mm/r，ap=1.5～3.5mm;精車切削用量n=12～24r/min，f=10～20mm/r,ap=0.02～0.05mm。f、ap、V選取最大值的順序依次為ap、f、V。
- 操作方法:靠卡盤處車出跟刀架支承檔，修磨好支承爪后，在軸尾端倒角45°，以防止車削結束時刀具崩刃。支承爪的調整順序依次是下側、上側、外側。接刀應準確，在軸徑接刀處要有1:10左右的錐度。逐步增加刀刃的切削力，以避免突然增加造成讓刀或扎刀，產生徑向誤差而引起振動，或出現多邊形及竹節形。
- 為防止工件振動，跟刀架支承爪的軸向長度選40～50mm，徑向寬度為10～15mm。為便于散熱和排屑，在支承爪的軸向和徑向上各鉆一個T形通孔，支承爪材料宜用QT60-2球墨鑄鐵。
圖1 加V形塊的木支架
1.工件 2.上托架 3.下托架 4.床身
圖2 托架
3 輔助工具
粗車時，可采用如圖1所示的支架，支架由V形塊和木墊塊組成，木墊塊壓在機床導軌上。半精車、精車時可采用如圖2所示的托架，托架是在加工過程中起減振作用的主要輔具，托架由兩塊制有3°斜面的木質(紅松)托塊組成，上托塊的上面制成V型托口，這可使工件與上托塊在互相作用時能夠形成不完全碰撞，受力時一部分功能將受到損失，以達到減小反作用力的目的。根據實踐經驗，V型夾角a=30°～50°為宜，輔具安放數量視工件長徑比及工件長度而定，當長徑比大于80、工件長大于1500mm以上時，每隔600～800mm放置一個。
#p#分頁標題#e#4 應用效果
采用上述工藝措施后，車削最細軸(桿)f8×2000和細長軸f25×3000～5000，全長精度在IT5以上，表面粗糙度在Ra1.6以下，車削一根軸僅需15～25min。