细长轴的加工方法
细长轴的加工
细长轴的加工一、细长轴的定义：当工件长度跟直径直比大于20～25倍（L/d>20～25）时，称为细长轴。
二、由于细长轴本身刚性差（L/d值愈大，刚性愈差），在车削过程中会出现以下问题：1、工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用，会产生弯曲、振动，严重影响其圆柱度和表面粗糙度。
2、在切削过程中，工件受热伸长产生弯曲变形，；车削就很难进行，严重时会使工件在顶尖间卡住。
因此，车细长轴是一种难度较大的加工工艺。
虽然车细长轴的难度较大，但它也有一定的规律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三个关键技术，问题就迎刃而解了。
三、使用中心架支承车细长轴在车削细长轴时，可使用中心架来增加工件刚性。
一般车削细长轴使用中心架的方法有：1、中心架直接支承在工件中间当工件可以分段车削时，中心架支承在工件中间，这样支承，L/d值减少了一半，细长轴车削时的刚性可增加好几倍。
在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，表面粗糙度及圆柱度误差要小，否则会影响工件的精度。
车削时，中心架的支承爪与工件接触处应经常加润滑油。
为了使支承爪与工件保持良好的接触，也可以在中心架支承爪与工件之间加一层砂布或研磨剂，进行研磨抱合。
2、用过渡套筒支承车细长轴用上述方法车削支承承中心架的沟槽是比较困难的。
为了解决这个问题，可加用过渡套筒的处表面接触，见图（9?2）。
过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合，即可车削。
四、使用跟刀架支承车细长轴跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。
从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。
从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了（图9--4），因车刀给工件的切削抗力F`r，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。
但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。
细长轴的加工工艺分析
细长轴的加工工艺分析
细长轴的加工工艺分析主要涉及以下几个方面：
1. 材料选择：细长轴通常需具备高强度和良好的耐磨性能，常见的材料有不锈钢、碳钢、合金钢等。
根据具体的工件要求选择适合的材料。
2. 切削加工：细长轴通常需要进行切削加工，包括车削、镗削、铣削等。
在切削加工过程中，需要注意选择合适的刀具、切削速度和进给量，以及加工顺序，以确保工件的精度和表面质量。
3. 热处理：细长轴常需要进行热处理，以改变其组织结构和性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火、正火等，根据具体的材料和要求选择适当的热处理方法。
4. 精密加工：细长轴可能需要进行精密加工，如磨削、抛光等。
在精密加工过程中，需要使用合适的磨削工具和抛光材料，控制加工参数，以获得高精度的工件表面。
5. 检测和质量控制：细长轴的加工过程中需要进行检测和质量控制，以确保工件的质量。
常见的检测方法包括尺寸测量、外观检查、硬度测试等，根据具体的要求选择适当的检测方法。
6. 表面处理：细长轴可能需要进行表面处理，如镀铬、喷涂等，以提高其耐腐
蚀性和装饰性。
在表面处理过程中，需要选择合适的表面处理方法和材料，控制加工参数，确保工件的表面质量。
总之，细长轴的加工工艺分析需要考虑材料选择、切削加工、热处理、精密加工、检测和质量控制，以及表面处理等方面的因素，以确保工件的加工质量和性能。
细长轴的车削加工要领
细长轴类零件的车削加工1. 中心架和跟刀架在细长轴零件加工中的应用车削细长轴工件，长度是直径10～12倍以上的长轴时，如车床光杠、丝杠等，由于这些轴本身的刚性差，加上切削力、切削热和震动等影响，车削时易产生弯曲、锥度、腰鼓度和竹节形等缺陷。
此外，在车削过程中还会引起震动，影响工件表面粗糙度。
为了防止这种现象产生，我们可以应用一种叫做中心架的特殊支承夹具。
中心架和跟刀架是车床附件之一，用卡盘顶针与中心架，或前后顶针与跟刀架装夹，可提高切削加工系统的刚性。
使用这些附加的装卡工具，可以增加工件的装卡刚度，减少震动，保证加工质量，避免零件产生鼓面，提高工件表面形状精度和表面粗糙度，并允许采用大切削用量加工，提高劳动生产率。
下面分别就中心架与跟刀架在细长轴零件中的应用加以说明。
一、中心架在细长轴零件加工中的应用1．中心架的结构中心架的结构组成如图5-1所示。
中心架一般固定在床面一定位置上，如图5-1(b)所示。
它的主体座l通过压板4和螺母5紧固在床面上。
盖子3与主体1用销作活落连接，盖子3可以打开或盖住，并用螺钉2固定。
三个爪的向心或离心位置，可以用螺钉6调节，以适应不同直径大小的工件，并用螺钉9紧固爪7和8，使爪在需要位置上固定不动。
2．中心架的使用(1)中心架的使用调整方法工件装上中心架之前，先在毛坯中间处车一条安装中心架卡爪的沟槽，槽的直径等于工件的直径，其宽度略比爪宽大些。
接着把中心架安装在床面适当位置上并加以固定，打开盖子3，把工件安装在两顶针中间(床尾要先调整好)，用划针盘或百分表检查槽是否跳动，然后将盖子3盖好，并调整中心架3个爪，使他们与工件沟槽轻轻接触。
这时慢慢转动工件，看是否能转得动。
在爪与工件之间最好垫一层铜皮或平皮带，并加些润滑油，或者3个爪用夹布胶木制造，这样可防止擦伤工件表面。
在车削大型工件或工件转速较高时，就必须采用带滚动轴承的中心架，如图5-2所示。
(2)车削步骤车削时，先车一端，一直车到沟槽为止。
细长轴的长径比工艺难点及工艺措施
细长轴的长径比工艺难点及工艺措施细长轴的长径比是指轴的长轴与短轴之比，通常用L/D表示，其中L为轴的长度，D为轴的直径。
细长轴用于很多机械设备中，如风力发电机组、高速电机、车辆引擎等。
在工程中，细长轴的设计、制造和加工存在一些难点，需要采取相应的工艺措施来解决。
1.刚度问题：细长轴的刚度相对较小，容易产生变形和振动。
长时间的运行会导致轴的断裂或失去平衡，严重影响设备的正常运行。
2.加工难度：由于细长轴的尺寸较大，加工起来相对困难。
特别是在轴的加工过程中，切割刀具容易产生振动，加工精度难以保证。
3.变形问题：在细长轴的使用过程中，由于受到挤压等外力的作用，容易发生轴腰弯曲或偏转的情况，导致轴的偏心，使设备的使用受到限制。
为了解决细长轴的工艺难点，可以采取以下工艺措施：1.材料选择：选择高强度、高刚度的材料，如合金钢、不锈钢等。
这样可以增加轴的刚度，防止变形和振动的产生。
2.结构设计：合理设计细长轴的结构，增加其刚度，减少轴的变形。
比如，在轴的适当位置增加支撑部分，加强刚度。
3.热处理：通过热处理，可以改变轴材料的组织结构，提高其硬度和强度。
同时，也可以减少材料的内应力，提高轴的抗变形能力。
4.精密加工：采用精密加工工艺，如磨削、车削等，以保证轴的加工精度。
同时，在加工过程中，要注意切削刀具的选择、磨损情况以及切削液的使用，确保加工质量。
5.表面处理：对细长轴进行表面处理，如氮化处理、镀铬等，可以提高轴的表面硬度和耐磨性，减少摩擦和磨损。
与此同时，还需要注意轴的安装、使用和维修过程中的操作规范，合理利用轴的强度和刚度，避免超载和过度振动，减少轴的疲劳破坏。
总之，细长轴的长径比较大，其设计、制造和加工都存在一定的难点。
通过合理的材料选择、结构设计和工艺措施，可以提高轴的刚度和抗变形能力，保证轴的加工精度和使用寿命，确保设备的正常运行。
细长轴的加工方法
细长轴的加工方法细长轴的加工方法是指在机械加工过程中对于长度较长、直径相对较小的轴类工件所采取的一系列加工工艺和方法。
这类工件在许多领域中都有广泛的应用，比如汽车制造、航空航天、机械制造等。
细长轴的加工方法主要有以下几种：1. 切削加工：细长轴通常通过车床、铣床、钻床等机床进行切削加工。
在车床上，可以采用车削、车磨等方式进行加工，通过刀具不断地切削和磨削，逐步将粗加工的轴件加工成细长轴。
在铣床上，可以采用铣削、镗削等方式进行加工，通过刀具的旋转和移动，将工件表面的一定量材料切除，以达到加工精度和表面质量的要求。
2. 磨削加工：磨削是细长轴加工中常用的一种方法，通过磨削工具与工件表面的相对运动，将工件表面的一定量材料切除，以达到加工精度和表面质量的要求。
磨削加工分为外圆磨削和内圆磨削两种，分别适用于细长轴的外圆面和孔内面的加工。
常用的磨削加工方法有普通磨削、中心磨削、无心磨削和滚动磨削等。
3. 精密加工：细长轴的加工精度要求比较高，常常需要进行精密加工。
精密加工包括线切割、电火花加工、焊接等。
线切割是利用线切割机将工件切割成需要的形状，可以实现高精度的加工。
电火花加工是利用电火花放电烧蚀工件表面的加工方法，可以实现对轴件表面的高精度加工。
焊接是将两个或多个工件通过热源加热到熔融状态，使其熔合在一起的加工方法，通过焊接可以实现对细长轴的连接。
4. 其他加工方法：除了以上几种常规的加工方法外，还有一些特殊的加工方法可用于细长轴的加工。
比如深孔加工、滚压加工、冲压加工等。
深孔加工是通过刀具在细长轴上钻孔，可以实现对轴内腔的加工。
滚压加工是利用滚轮对工件表面施加压力，使其产生塑性变形，从而改善轴件的表面硬度和粗糙度。
冲压加工是将细长轴放置在冲压模具中，通过冲击力将轴件冲压成需要的形状。
细长轴的加工方法在实际应用中需要根据工件的具体要求和加工精度来选择，确保加工精度和表面质量的要求。
同时，在细长轴的加工过程中，还需要注意工艺参数的选择、刀具的使用和切削润滑的控制，以确保加工质量和工件的加工效率。
细长轴的车削加工要领
细长轴类零件的车削加工1. 中心架和跟刀架在细长轴零件加工中的应用车削细长轴工件，长度是直径10〜12倍以上的长轴时，如车床光杠、丝杠等，由于这些轴本身的刚性差，加上切削力、切削热和震动等影响，车削时易产生弯曲、锥度、腰鼓度和竹节形等缺陷。
此外，在车削过程中还会引起震动，影响工件表面粗糙度。
为了防止这种现象产生，我们可以应用一种叫做中心架的特殊支承夹具。
中心架和跟刀架是车床附件之一，用卡盘顶针与中心架，或前后顶针与跟刀架装夹，可提高切削加工系统的刚性。
使用这些附加的装卡工具，可以增加工件的装卡刚度，减少震动，保证加工质量，避免零件产生鼓面，提高工件表面形状精度和表面粗糙度，并允许采用大切削用量加工，提高劳动生产率。
下面分别就中心架与跟刀架在细长轴零件中的应用加以说明。
一、中心架在细长轴零件加工中的应用1 ．中心架的结构中心架的结构组成如图5-1 所示。
中心架一般固定在床面一定位置上，如图5-1(b)所示。
它的主体座I通过压板4和螺母5紧固在床面上。
盖子3 与主体1 用销作活落连接，盖子3可以打开或盖住，并用螺钉2 固定。
三个爪的向心或离心位置，可以用螺钉6 调节，以适应不同直径大小的工件，并用螺钉9 紧固爪7 和8，使爪在需要位置上固定不动。
2．中心架的使用(1 )中心架的使用调整方法工件装上中心架之前，先在毛坯中间处车一条安装中心架卡爪的沟槽，槽的直径等于工件的直径，其宽度略比爪宽大些。
接着把中心架安装在床面适当位置上并加以固定，打开盖子3，把工件安装在两顶针中间(床尾要先调整好) ，用划针盘或百分表检查槽是否跳动，然后将盖子3 盖好，并调整中心架3 个爪，使他们与工件沟槽轻轻接触。
这时慢慢转动工件，看是否能转得动。
在爪与工件之间最好垫一层铜皮或平皮带，并加些润滑油，或者3 个爪用夹布胶木制造，这样可防止擦伤工件表面。
在车削大型工件或工件转速较高时，就必须采用带滚动轴承的中心架，如图5-2 所示。
细长轴的加工
40Cr交货状态以热处理(正火、退火或高温回火)或不热处理状态交货,交货状态应在合同中注明.
① 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管 ②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字"1"，例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
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五、选择全包的装修业主直接对工程撒手不管
有些装修业主图省事，将家装工程完全交给装修公司处理，在施工过程中对施工工程撒手不管，等到事后去检查发现不好的地方，要 求施工队进行整改时，就非常麻烦，施工队会抱怨业主早点不提出，等到工程做好才提出，并且有些工程在刚施工完毕时，是看不出错误 的，在施工过后几个月或者半年内才会出现问题，可等到那时，施工队可能就不会对业主的施工工程进行维修了。
氮化工件工艺路线：锻造－退火－粗加工－调质－精加工－除应力－粗磨－氮化－精磨或研磨。由于氮化层薄，并且较脆，因此要求有较高强度的心部组织，所以要先进行调质热处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。软氮化是活性氮化,现在比较常用的是气体氮化.
焊接
40Cr焊接前注意预热，以防止因基体散热，造成焊缝内部激冷淬裂。焊接后调质前最好加一遍正火。
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细长轴的加工方法
细长轴的加工方法细长轴的加工方法涉及到高精度，高效率和高稳定性，因此需要注意各个方面的细节和注意事项。
下面是一些常见的细长轴加工方法和步骤的详细介绍。
1. 材料选择：细长轴通常需要具有较高的强度和刚度，同时要求具备良好的耐磨性和耐腐蚀性。
常见的轴材料包括碳钢、不锈钢、铜、铝和钛合金等。
根据具体应用场景和要求，选择合适的材料非常重要。
2. 设计和加工工艺参数的确定：在加工细长轴之前，需要根据具体需求和加工设备的条件确定加工工艺参数，包括加工过程中的切削速度、进给速度、刀具的选择和切削液的使用等。
这些参数的选择直接影响到加工质量和效率。
3. 设备选择：细长轴通常需要使用到数控车床、数控铣床、车削中心等高精度加工设备。
这些设备能够提供稳定、可靠的加工过程，并且能够满足对轴的精度要求。
4. 切削车削过程：切削车削是细长轴加工最常见的方法之一。
在切削车削过程中，需要考虑到细长轴的刚性和稳定性，采取合适的切削速度、进给速度和切割深度，以保证加工质量和效率。
同时，需要选用合适的切削刀具，并进行必要的切削液的冷却和润滑。
5. 铣削加工过程：对于需要加工一些复杂形状的细长轴，可以选择铣削加工方法。
在铣削加工过程中，需要选用合适的铣削刀具和合理的加工工艺，保证加工表面的精度和光洁度。
6. 爆磨加工过程：在某些情况下，需要对细长轴进行表面改性和提高表面质量，可以采用爆磨加工的方法。
爆磨加工是一种非传统的加工方法，通过喷射高速运动的磨料流和工件表面的冲击和剥离作用，可以达到改善表面质量的效果。
7. 精加工和研磨：对于需要更高精度和表面光洁度的细长轴，可以采用精加工和研磨的方法。
精加工一般包括刮削、抛光和镗削等方法，可以提高轴的尺寸精度和表面质量。
研磨是一种用砂轮进行细加工的方法，可以进一步提高轴的尺寸精度和表面光洁度。
8. 检测和质量控制：在细长轴加工后，需要进行检测和质量控制，以确保加工质量和尺寸精度的要求。
常用的检测方法包括尺寸测量、表面质量检查和材料力学性能测试等。
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细长轴的加工方法
细长轴的长径比大于20，刚性差，在加工中产生的切削力、切削热、振动等因素都将直接影响工件的尺寸精度和平行精度。
加工难度较大，当用较高的切削速度加工长径比大于100的细长轴时，则加工难度更高。
细长轴常规加工法为一夹一顶或两顶。
以前我们在一线加工长径大于40，直径公差、形位公差为6级的细长轴，采用常规的加工方法装卡加工，很难达到加工要求，且经常造成产品在精加工时报废，而影响产品交付日期，大大提加工成本。
我经过多次分析、试验，在零件热处理、装卡、加工方法，刀具等方面采取了一定技术措施，可以加工出长径比大于80，直径公差、形位公差较高的细长轴。
由于细长轴的长径比很大，刚性很差。
在切削时，受切削力、装卡力、自身重力、切削热、振动等因素的影响，容易出现以下问题：
1、切削是生产的径向切削力与装卡径向分力的合力，会使工件弯曲，工件旋转时引起振动，从而影响加工精度和表面质量。
2、由于工件自重变形而加剧工件的振动，影响加工精度和表面质量。
3、工件转速高时，离心力的作用，加剧了工件的弯曲和振动。
4、在加工中，在切削热作用下，会引起工件弯曲变形。
因此，在车削细长轴时，无论对刀具、机床、辅助工具、切削用量的选择，工艺安排和技术操作有较高的要求，要求合理选择切削参数，合理选择切削用量。
车削时，一般当V=30～70m/min，在此速度范围内，容易产生振动，此时相应的振幅有较大值，高于或低于这个速度范围，振动呈现减弱趋势。
当加工直径小于10mm时，取V≤30m/min；当加工直径大于10mm时，取V≤70m/min，是极限切削宽度与切削速度的变化关系曲线。
在高速或低速范围进行切削，自振就不易产生。
特别是在高速范围内进行切削，既可提高生产率，又可避免颤振，是值得采用的方法。
进给量f的选择，振动强度随进给量f的增大而减小。
宽度随进给量的增大而增大。
为了避免颤振的产生，在许可的情况下，如：机床有足够的刚度，足够的电机功率，工件的表面粗糙度参数较低等，应该取大的进给量。
粗车时取f=0.15mm，半精车时取f=0.1mm，精车时f=0.06mm。
切削深度aP的选择，车削时，切削量不宜过大。
当切削深度和进给量不变时，随主偏角的增大，振幅逐渐减小，这是因为径向切削力减小了，同时实际切削宽度将减小。
在精加工细长轴时取Kr=75～80°，精车时dr=85～90°刀具进行切削，可避免或减小振动。
后角对切削稳定性无多大影响，但当后角减小到2～3°时，使振动有明显的减弱，再生产中也发现，后刀面有一定程度的磨损后，会有明显的减振作用。
刀具刀尖圆弧半径rS增大时，径向力量随之增大，为避免自振rS越小越好。
但随的减小，将会使刀具寿命降低，同时也不利于表面粗糙度的改善。
故加工时，断
屑槽宽度取R1.5～R3，刀尖圆弧r=0.5。
细长轴加工中应采取的技术措施：
传统装夹方法的顶或一夹一顶，其一般都利用过定位原理，使用跟刀架或中心架作为辅助与撑夹增加工件的刚性。
通过调节尾座的回转中心提高工件的同轴度，在装夹时，外圆周采用线接触以起到一定的定向调节作用。
这一加工方法，对要求不高的细长轴没有问题，但对于精度要求较高或长径比较大的细长轴就很难加工出合格产品。
由于顶尖的顶力作用，致使轴在加工中受到径向弯曲力加大，从而使轴的弯曲变形加大，轴的精度降低。
再加工切削热及跟刀加工中心架的摩擦热使工件产生热膨胀，工件胀大增大轴的弯曲度，另外跟刀架与中心架的脚爪中心线可能与轴中心线完全不同心。
因此，一夹一顶的传统方法，加工超细长轴，即使使用中心架，跟刀架要来增加零件的刚度，也不能很好的消除弯曲变形，加工精度降低。
细长轴两拉加工法：
针对传统装夹方法的缺陷，可以采用两拉即一夹一拉的装夹方法来解决这一问题，装夹时仍需要在夹紧层上垫一开口钢丝圈，使工件与卡爪之间夹持变为线接触，以起到类似方向节的作用，工件的另一端由改制的顶尖拉紧，其拉紧力越大加工效果就越好。
根据前面的分析可知，两拉加工法，由于两端拉力，致使轴在加工中受的径向弯曲力减小，而使轴弯曲变形减小。
再加之切削热及摩擦热是使工件接受热膨胀增长，而拉作用力能很好地防止工件胀长顶死弯曲变形，故此两拉加工法与传统加工方法相比，能够较快提高工件的加工精度。
细长轴的两拉车削工艺，车细长轴一般采用先按改制后的顶尖内内螺纹孔配车拉螺纹：粗车—半精车—精车—拉螺纹。
装卡中如用跟刀架或中心架，应注意保证其各脚爪面有80%～90%的部件与工件配合。
装刀要高于中心线0.1mm，以减小切削力。
首先，校直工件，然后粗车，切削时如没有出现问题，中途不能停车，因车刀不断有正常磨损，所以不时要用外径千分尺（凭经验）测量刚切削出来的轴径变化。
同时应适当微量进刀，补偿车刀的磨损量，精车后表面粗糙度可达Ra12.5，开始Ra12.5，开始切削工作出现有竹节，麻花，振纹现象时，要退刀，这时可减慢一档速度或轴中间加可摆动的大垫作支承，即可减小离心力起减振作用。
要注意的是，第一刀一定要切净黑皮。
由于工件表皮的硬度不一，且有弯曲，所以粗车后的轴一定有弯曲变形现象，要视变形大小，再校直工件。
其次半精车，换上车刀，换上小一级数的跟刀架，长爪的脚爪，较粗车时的各项程序进行切削，半精车后轴通常不会弯曲变形，表面粗糙度可达粗糙Ra6.3左右。
最后，精车时前刀刃与工件接触面多是进给量的1.5～2倍，如果采用低速精车，途中与随意停车测量工件尺寸变化，也可在切削中作微量进给。
这样虽然便于控制工件尺寸精度。
但不便于提高其表面质量。
我们在生产中多采用红硬性，而且磨性都很好的刀片，进行较高速切削，尺寸精度可在6级表面粗糙度可达Ra1.6以上。
通过实验，该加工方法能加工各种细长轴，能保证工件的尺寸和形位精度。