细长杆类道刀具精度的问题
提高细长轴加工精度的措施
工 业 技 术1 细长轴变形的因素1.1切削力在车削加工中,切削力可分径向切削力、轴向切削力、切向力,在这些分力中对工件变形影响最大的是径向力,它可使细长轴沿径向被顶弯,其次是轴向力较大时会引起细长轴的轴向弯曲。
1.2切削热车削细长轴时,由于工件与刀具间的摩擦会产生大量的切削热,使细长轴的温度升高,从而使细长轴伸长,当其伸长量受到限制时,会使细长轴受到轴向挤压而弯曲。
2 提高细长轴加工精度的工艺措施2.1细长轴装夹方式一般轴类在机床装夹通常采用两顶尖或一夹一顶的方式。
但对于细长轴如果采用两顶尖装夹,由于受其自身重力的影响会产生弯曲,造成中心孔与顶尖接触不良,在切削力的作用下或将细长轴顶出,造成脱落。
故在实际车削加工中常采用一夹一顶装夹细长轴。
装夹时在卡爪内垫上Ф3～Ф5m m的钢丝圈,以使细长轴能自动调节其位置,避免在装夹时产生弯曲力矩;后顶尖选用弹性活动顶尖,用以补偿热伸长量,但要求弹性活动顶尖的圆跳动量不大于细长轴公差的1/3倍。
顶尖与中心孔接触时,接触力不能大,防止出现支顶变形。
2.2辅助支撑的选择采用一夹一顶装夹虽然对细长轴的热变形伸长量起到了一定的补偿,但在切削力作用下,细长轴会发生的径向弯曲,为减小切削力对变形的影响,常选用中心架或跟刀架等辅助支撑来提高工件系统的刚性。
中心架:适用于细长轴长径比不大,加工精度不高、允许分段切削或调头切削的情况。
使用时常在细长轴上切出一段圆柱面(称为支撑轴颈)安放支撑爪。
因支撑轴颈对于长径比较大的细长轴来说加工困难,故此在车削细长轴时常用跟刀架。
跟刀架:跟刀架有两爪跟刀架和三爪跟刀架。
车削加工中细长轴除承受切削力外,还要承受自身的重力作用,而两爪跟刀架在支承细长轴时,会因重力作用瞬时离开支承爪,而产生振动。
如果选用三爪跟刀架,细长轴被固定在三个支撑爪和刀具之中,不仅能够减小径向切削力产生的变形,而且能够抵消由于自重引起的变形,车削时不易产生振动,切削稳定性好。
细长丝杠加工精度探讨
细长丝杠加工精度探讨作者：王燕秋来源：《现代教育科研理论》2013年第06期【摘要】细长丝杠是将旋转运动变为直线运动的传动副零件，由于其能准确地传递运动，特别是能够实现微量进给运动，因此被广泛应用。
但细长丝杠一般都较细长，刚性差，以及本身的自重和在加工中产生的内应力，都会使得细长丝杠在车削过程中出现弯曲、扭转变形及扎刀等现象，难以保证加工精度。
本文通过多年车工实际教学经验，总结出丝杠车削加工工艺过程及预防变形的措施，以此解决细长丝杠加工难题。
【关键词】细长丝杠；车削工艺；预防变形Discussion elongated screw machining accuracyWang Yan-qiu【Abstract】Elongated screw is the rotary motion into linear motion of the drive sub parts， due to its ability to accurately transmit motion， especially micro-feed movement can be achieved， so it is widely used. But are generally more slender slender screw， poor rigidity， as well as its own weight， and in the processing of internal stress generated will make slender screw turning process occurs in bending and torsion bar knives and other phenomena， it is difficult to ensure machining accuracy. This practical teaching experience through years of sewing， summed up the screw turning machining process and prevent deformation of the measures in order to resolve the elongated screw machining problems.【Key words】Elongated screw； Turning process； Prevent deformation下面就提高细长丝杠加工精度做如下阐述：一、细长丝杠特点分析1、细长丝杠的结构特点细长丝杠长径比（L/D）一般都大于 25，该类零件外形结构比较简单，由于长径比大，故对轴线有直线度要求；某些轴段还会有尺寸公差要求；对单个螺距公差、螺距累积误差、螺纹直径对基准的跳动、牙形半角等技术要求严格。
提高细长轴加工精度的改进措施
2020年第4期提高细长轴加工精度的改进措施杨校可（平顶山技师学院，河南平顶山467000）摘要：加工细长轴时，由于长径比大于25，刚度很差，在切削过程中及易产生变形与振动，并且切削时间长、刀具磨损大，难以获得良好的加工精度和表面质量。
因此，对细长轴的加工研究具有非常重要的意义。
关键词：细长轴加工；误差；改进方法1细长轴加工难度[1]1.1极易产生弯曲变形与振动工件长度与直径之比大于25的轴称为细长轴。
细长轴零件因为长径比大、刚性差，在加工过程中因为切削力、重力、夹紧力等力的作用下，产生弯曲变形，改变刀具与工件之间正确的位置，从而产生加工变形，影响零件的加工质量。
1.2热变形切削加工细长轴时，由于切削热的作用，工件在加工过程中会产生热变形。
在实践中，我们常把内孔外圆表面作为受热近似均匀的工件。
加工外圆表面时，假如工件温升基本相等，材料也一样的话，其热伸长量由工件的长度决定。
特别是细而长的工件，热变形伸长量特别突出。
当轴的两端采用固定支撑时，细长轴将产生热变形。
特别是主轴转速较高的情况下，由于轴弯曲而产生的离心力会进一步加大其变形程度。
1.3刀具磨损对细长轴的切削加工中，由于轴向长度大，进给量取值小，刀具连续工作时间很长，随着切削时间的增加，刀具磨损大，造成加工后的工件产生锥度误差。
1.4对操作者的技能水平要求高细长轴难加工，操作者要能够做到合理选择刀具、辅助工具、机床、切削用量以及的工艺安排，所以对其要求较高。
2细长轴加工常见误差在加工细长轴过程中，由于交变冲击式切削力和离心力作用，将会产生强烈振动。
使得整个工艺系统各个接触部位的接触刚度与机械性能产生变化。
切削加工细长轴时，由于受到切削力、重力、离心力、切削热等综合因素影响使工艺系统各接触部位的刚度和机械性能发生变化，使得切削区域（包括跟刀架支撑爪部位）发生异常现象，从而使得细长轴产生各种形状误差。
常见误差如下两种：（1）竹节形缺陷。
如图1所示，产生竹节形误差的原因是使用跟刀架后，支撑爪对零件施加了不合适的压力。
细长轴车削加工问题浅析
细长轴车削加工问题浅析细长轴是一种特殊的机械零件，其长度远大于直径，因此在车削加工过程中存在一些特殊的问题和难点。
本文将对细长轴的车削加工问题进行浅析。
细长轴的车削加工过程中存在的一个主要问题就是振动。
由于其长度远大于直径，导致在加工过程中轴杆很容易发生振动，这会影响加工质量和加工效率。
振动会使得车刀切屑断裂不畅，造成表面质量不佳，并且过大的振动还会导致车刀过早磨损甚至断刀的情况发生。
解决振动问题是细长轴车削加工的关键。
为了解决振动问题，可以采取以下几种方法。
可以通过增加刚性来提高系统的稳定性。
可以采用较大直径的刀杆、刀片和刀杆夹紧装置，以增加系统的刚度。
可以增加进给速度，通过加快车刀的进给速度，降低切削曲线的波动，减少振动的产生。
选择合适的刀具和切削参数也是非常重要的。
根据具体加工件的材料和尺寸，选择合适的刀具类型和背角，并合理调整切削深度和切削速度。
细长轴车削加工过程中还存在的一个问题是变形。
由于轴杆的细长形状，在车削加工过程中由于切削力的作用，轴杆容易发生弯曲和变形，从而导致加工精度不稳定和尺寸偏差。
解决变形问题的关键在于减小切削力和控制切削温度。
为了减小切削力，可以采取以下措施。
合理选择切削削角和刀具纵切刃厚度。
选择合适的切削削角可以减小切削力的大小。
增加冷却液的使用量和采用冷却液切削方式也可以降低切削温度，减小切削力。
可以增加挡块的使用，通过设置挡块来限制材料的变形。
需要注意的是，不同材料的细长轴在车削加工过程中存在着不同的问题，需要根据具体情况进行针对性的解决办法。
细长轴车削加工时还需特别关注工件夹持的稳定性和刀具磨损的监测，对于过大振动的工件需要重新设计夹紧装置，并经常监测刀具的磨损情况，及时更换刀具。
细长轴的车削加工存在振动和变形等问题。
为了解决这些问题，有必要增加系统的刚性，合理选择刀具和切削参数，减小切削力和切削温度，以及重视工件夹持的稳定性和刀具的磨损监测。
只有通过综合的解决方案，才能保证细长轴车削加工的质量和效率。
浅谈提高细长轴加工精度的有效策略
浅谈提高细长轴加工精度的有效策略发布时间：2021-07-12T01:40:45.659Z 来源：《中国科技人才》2021年第11期作者：刘国皓付佐贵[导读] 在机械加工过程中，有不少轴类零件的长径比L/d>25，这种零件被称为细长轴。
因为细长轴的长径相对来说比较大，刚性差，加工过程中受到切削力、重力和顶尖顶紧力的作用，处于横置位置的细长轴就极易出现弯曲变形甚至失稳，形成振动、锥度、腰鼓形和竹节形等缺陷，加之切削时间长、刀具磨损大，不仅降低加工精度，也难以保证加工质量。
因此，车削细长轴时，要采取有效策略来提高加工精度和质量，实现细长轴加工降本增效。
贵州航天乌江机电设备有限责任公司 563003摘要：在机械加工过程中，因细长轴的长径较大，加工过程中容易弯曲甚至失稳，降低加工精度，影响细长轴的质量。
因此，为保证提升细长轴的质量、生产效率，降低成本，必须要提高细长轴加工精度。
本文先分析了细长轴加工常见误差，然后，着重探讨了提高细长轴加工精度的有效策略，以供切实解决细长轴加工精度较低问题提供参考。
关键词：细长轴；加工精度；加工质量在机械加工过程中，有不少轴类零件的长径比L/d>25，这种零件被称为细长轴。
因为细长轴的长径相对来说比较大，刚性差，加工过程中受到切削力、重力和顶尖顶紧力的作用，处于横置位置的细长轴就极易出现弯曲变形甚至失稳，形成振动、锥度、腰鼓形和竹节形等缺陷，加之切削时间长、刀具磨损大，不仅降低加工精度，也难以保证加工质量。
因此，车削细长轴时，要采取有效策略来提高加工精度和质量，实现细长轴加工降本增效。
一、细长轴加工常见误差分析细长轴在加工过程中，因受到多种因素的影响，加工难度比较大。
工件不仅极易产生弯曲变形与振动，还会受到切削热的作用产生热变形。
特别是主轴转速较高的情况下，因轴弯曲而产生的离心力会进一步导致这种变形程度加大。
加工中随着切削时间的增加，刀具连续工作时间很长，刀具出现磨损，也会造成加工后的工件产生锥度误差。
浅析如何提高细长轴加工精度
浅析如何提高细长轴加工精度作者：陈香平来源：《科学大众·教师版》2019年第05期摘要：在机械加工过程中，由于细长轴的长径比较大，刚性差，在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下，横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳，因此，车削细长轴时要想提高加工精度，必须采取减小切削热、采用反向进给车削，选用合理的刀具几何参数、切削用量、使用中心架跟刀架等一系列有效措施。
关键词：细长轴车刀; 中心架; 跟刀架; 切削用量; 切削热中图分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2019）05-113-002在机械加工过程中，有很多轴类零件的长径比L/d>25，称之为细长轴。
由于细长轴的长径比较大，刚性差。
因此在切削力、重力、切削热和顶尖顶紧力的作用下，横置的细长轴很容易弯曲变形，产生振动、锥度、腰鼓形和竹节形等缺陷，难以保证加工精度。
那么笔者认为，要想提高细长轴加工精度，必须做到以下几点：一、减小工件热变形产生的影响加工产生的切削热会引起工件热变形伸长，那么工件就会弯曲，车削根本无法进行。
（一）采用一夹一顶的装夹方式卡盘爪的夹持部分不易过长，一般在15mm左右。
同时可在卡爪的凹槽与细长轴之间垫入一个开口钢丝圈，这样以点接触，以减少卡爪与细长轴的轴向接触长度，使工件在卡盘内能自由调节其位置，消除安装时的过定位，减少弯曲变形。
也不会因卡盘夹死而产生内应力。
（二）应采用弹性回转顶尖弹性回转顶尖可以补偿工件热变形伸长。
当工件受热变形伸长时，回转顶尖内部的蝶形弹簧会压缩变形，顶尖能自动后退，这样可以使细长轴受热后自由伸长，减少其受热弯曲变形。
（三）采用反向切削法车削细长轴反向切削法是指在细长轴的车削过程中，车刀由主轴卡盘向尾架方向進给，这样在加工过程中作用在工件上的轴向切削分力使细长轴受拉，同时，由于细长轴的左端通过钢丝圈固定在卡盘内，右端支撑在回转顶尖上，可以自由伸缩，消除了轴向切削力引起的弯曲变形。
细长轴加工精度的控制对策研究
细长轴加工精度的控制对策研究细长轴通常指长而细的工件，如汽车发动机的曲轴、飞机发动机的轴等。
由于其特殊的形状和尺寸，细长轴加工精度的控制是制造业中的一个重要问题。
在加工过程中，细长轴往往会受到振动、变形等影响，会导致加工精度下降，甚至影响到产品的质量和性能。
研究细长轴加工精度的控制对策对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。
本文就细长轴加工精度的控制对策进行一定的研究和探讨。
一、细长轴加工精度的影响因素分析细长轴加工精度的控制首先需要了解其影响因素。
细长轴加工精度主要受以下几个方面的因素影响：1. 加工工艺参数加工工艺参数包括切削速度、进给速度、切削深度等，这些参数会直接影响到细长轴加工的加工质量和精度。
合理地设置加工工艺参数对于保证细长轴加工精度具有至关重要的作用。
2. 加工设备精度加工设备的精度直接决定了细长轴加工的精度。
包括数控机床的精度、夹具的稳定性等因素都会对细长轴加工的精度产生影响。
3. 材料性能材料的硬度、韧性等性能会直接影响到细长轴的加工难易程度和加工质量。
不同的材料对细长轴加工精度的要求也不同。
4. 加工环境加工环境的温度、湿度等因素也会对细长轴加工精度产生影响。
尤其是在高速加工状态下，加工环境对细长轴的加工精度影响更为显著。
2. 加工设备的选用对于细长轴加工来说，选用精度高、稳定性好的加工设备至关重要。
尤其在高速加工状态下，加工设备的稳定性对加工精度的影响更为显著，应尽量选择性能稳定的数控机床和夹具。
3. 材料的选择和热处理合理选择材料对保证细长轴加工精度也是非常重要的。
一般选用硬度高、韧性好的材料对于提高细长轴加工精度具有一定的帮助。
对加工后的工件进行适当的热处理也能够提高加工精度。
4. 加工过程的监控在细长轴加工过程中，要对加工状态进行实时监控，并及时调整加工参数，保证加工质量和精度。
可以采用振动传感器、温度传感器等设备来监控加工过程中的各项参数，及时发现问题并进行调整。
细长轴加工精度的控制对策研究
细长轴加工精度的控制对策研究细长轴是指直径小于10mm，长度大于10倍直径的轴类零件，常用于精密仪器、机床等领域。
由于轴类零件的精度要求高且尺寸长，加工过程中易产生变形、弯曲等问题，影响加工精度，因此需要采取一系列措施来控制加工精度。
本文将介绍细长轴加工精度的控制对策，分别从机床选择、夹持、切削参数、测量检测等方面进行探讨。
一、机床选择机床的选用对于细长轴加工精度有着至关重要的影响。
应尽量选择高精度、高刚性、低振动的机床，以确保细长轴加工的精度和稳定性。
一般来说，双柱式车床、箱式立式加工中心、长床铣床等设备是较为适合加工细长轴的。
二、夹持夹持方式的选择是影响轴类零件精度的重要因素之一。
应尽量采用三点定位或四点定位的夹紧方式，确保工件的稳定性。
夹紧力应适当，避免因过大夹紧力对轴类零件造成弯曲。
最好采用无中心夹紧，避免因夹紧方式而造成轴的直径不均匀。
三、切削参数在切削过程中，合理的切削参数能够有效地控制加工误差。
切削速度应适当，过快易导致切削力过大，引起振动、变形等问题；过慢则容易烧毁刀具。
同时，切削深度、切削量也应适当，过大会引起轴的振动变形，过小则加工效率低。
应根据工件材料、形状等因素进行优化设计。
四、测量检测加工结束后，必须进行精度检查，以保证加工精度。
形状测量可采用三坐标测量或者光干涉法等高精度测量方式。
另外，在切削过程中应定期检测轴类零件的精度变化，及时对切削参数进行调整，以达到最佳的加工效果。
在实际加工过程中，细长轴的加工精度控制非常重要，需要结合机床选择、夹持、切削参数、测量检测等方面的因素，以确保轴类零件的加工精度和稳定性。
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细长杆类道刀具精度的问题
细长杆状类刀具(如钻头、铰刀等)在机械加工中应用广泛。
由于刀具的刃磨决定了刀具切削部分的形状及精度，因此既是保证刀具性能的关键工序，又是保证被加工零件质量的关键工序。
细长杆状类刀具精度的提高，一直是刀具制造中的难点，其主要原因是由于该类刀具的有效部分太长、制造时刀具刃口离夹持部分太远。
由于刃口离夹持部分太远，加上夹头有一定的夹持精度(一般在0.002——0.005mm)，因此在开始磨削之前，刀具刃口处的径向圆跳动就有可能已达到0.005mm——0.01mm(甚至更大)。
由于磨制刀具特别是磨削刀槽时采用强力磨削工艺，磨削力较大，使刀具的弹性变形大，加工过程中会产生许多问题，如刀具槽形不对称，刀具外圆尺寸、刃部参数、形状误差不符合要求，严重时甚至导致刀具被折断。
为了解决这些问题，满足制造业对刀具高精度、高效率的要求，上海工具厂有限公司引进了一台澳大利亚ANCA公司制造的TGX五轴数控工具磨床用于加工细长杆状类刀具。
下面以该机床加工细长杆状类刀具时有关刀具精度的问题作简单分析。
1、加工机床对刀具精度的影响
机床精度对刀具精度的影响制造任何刀具时，机床的精度都是决定刀具精度的关键，细长杆状类刀具也不例外。
澳大利亚ANCA公司生产的数控工具磨床共有五轴，即X、Y、Z三个坐标轴和A、C两个旋转轴(此外还有一根可装、卸的用于加工特长工件的P轴)。
各轴的精度都很高，X、Y、Z三个坐标轴的定位精度可达0.001mm，A、C两个旋转轴的定位精度可达0.001°。
机床的两个砂轮轴呈纵向排列，加工刀具的不同部位时，不仅可选择不同的砂轮，而且可选择不同的砂轮轴。
需要换砂轮轴时，可由程序控制自动进行更换，两轴的重复精度很高，完全能满足加工细长杆状类刀具时的精度要求。
探测数据对刀具精度的影响该机床配有探测装置(配有两种形状的探针)，测出的数据与刀具的精度有直接关系。
由于探测时探针与工件接触的松紧程度由人工控制，因此所测量的数据包含了人为误差。
通过探测数据和刀具参数补偿程序可对砂轮加工参数进行补偿和修正以满足被加工刀具的精度要求。
支撑块对刀具精度的影响该机床配备的支撑块主要用于加工细长杆状类刀具，其位置在横向、纵向都可调节，可根据实际情况进行定位。
如果支撑块在横向(即刀具的轴向)的位置选择不合理，则不能加工出合格的细长杆状刀具。
若支撑块离刀具刃口太远，磨刃口时不能很好地抵消或补偿由于强力磨削而产生的磨削力，则将失去支撑作用;若离刃口太近，则磨刃口时砂轮很容易磨到支撑块。
支撑块在纵向(即刀具的径向)的定位也很重要：支撑块过低，给刀具的支撑力不够，会导致刀槽在轴向形成倒锥;支撑块过高，则支撑块硬顶着刀具，会导致刀槽在轴向形成顺锥。
因此，支撑块的准确定位对刀具的精度也很重要。
2、砂轮对刀具精度的影响
刀具的所有参数都是由砂轮与刀具的相对运动来决定的，因此，砂轮直径、砂轮直接参加切削的角度、砂轮轴的法兰长度、砂轮的磨损以及砂轮的粒度均影响刀具的精度。
砂轮直径测量的准确程度砂轮直径测量不准确有可能会造成：刀具外圆尺寸与要求不符;刀刃刃带宽度与要求不符;刀槽形状及其深度与要求不符;阶梯钻的阶梯部分不能清根或清根太深。
砂轮角度测量或输入的准确程度砂轮角度测量或输入不准确时有可能造成：刀刃刃带宽度与要求不符;阶梯刀具阶梯面角度与要求不符;刀具后角位置或角度有误差;排屑槽的槽形角有误差等。
砂轮法兰距离测量的准确程度如果砂轮法兰距离测量不准确，将使得砂轮实际参加磨削的磨削点发生变化，也将出现上述问题。
砂轮的磨损程度砂轮在使用一段时间后会有一定量的磨损。
使用磨损后的砂轮进行磨削时，砂轮的实际磨削点已发生了改变，这将直接影响刀具的几何精度，使刀具的刃带宽度、刀槽形状和深度、阶梯面的阶梯角度、阶梯部分的清根情况以及刀具后刀面的位置等不符合要求。
砂轮的粒度对刀具的精度影响砂轮的粒度对刀具的表面粗糙度有直接影响。
由于加工细长杆状类刀具时采用一次装夹磨削成形，且粗、精磨时用的同一砂轮，故选择粒度号偏大、偏硬的砂轮加工，有利于改善刀具的表面粗糙度。
3、冷却系统对刀具精度的影响
冷却液对磨削区的冷却效果会直接影响刀具的精度。
选择性能优良的冷却液和适当的冷却压力有利于冷却液进入磨削区，将切削热和切屑及时带走，有效地降低刀具的表面粗糙度。