细长轴车削加工关键技术问题研究
指导教师：
2013 年
月
日
I
合肥通用职业技术学院毕业论文
摘要
通过分析细长轴加工各关键技术问题对细长轴加工的影响， 找到改进方法， 从而提高 细长轴加工的精度，保证合格率。
关键字： 细长轴 技术问题 加工精度
II
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目录
摘要...............................................................................................................................................II 目录..............................................................................................................................................III 引言................................................................................................................................................1 第 一 章 第 二 章 细长轴加工的特点..................................................................................................2 引起细长轴产生弯曲变形的原因..........................................................................3
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。
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第 三 章
提高细长轴加工精度的措施
3.1 增加细长轴的刚性，减小车削时的振动
3.1.1 选择合适的装夹方法
（1）两顶尖装央定位准确，容易保证工件轴度要求。但该方法车削刚性较差，要求顶 紧力适当，否则弯曲变形大，而且极易产生振动。只适宜于长度与直径比不很大，加工余 量小，需要多次以两顶尖孔定位来保证同轴度要求的工件加工。 （2）一端用卡盘夹紧，另一端用顶尖顶紧顶尖顶得太紧，工件切削时变热伸长变阻， 将引起轴变形弯曲；顶尖顶得太松，则稳定性差，另外，顶尖孔与装夹基面往往不同轴， 会形成装夹的过定位而使工件弯曲。此时．可在三爪卡盘与工件问垫入—个开口钢丝圈， 使工件与卡爪成线接触，使细长轴在自由状态下定位夹紧，不会产生内应力。此外，后顶 尖还可以采用弹性活顶尖，使工件变热伸长时不变阻，以减少弯曲变形 （3） 一夹一拉装夹细长轴在车削过程中工件始终受到轴向拉力， 因切削热而产生的轴 向伸长量，可用后尾座手轮进行调整，这是加工细长轴比较理想的一种装夹方法
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第 一 章
细长轴加工的特点
细长轴是机器上的重要零件之一． 用来支配机器中的传动零件， 使传动零件有确定的 工作位置， 并且传递运动和转矩。 当轴的长度与直径之比Ｌ／Ｄ＞２５时， 轴称为细长轴。 “车工怕杆。钳工怕眼’ ’是人们熟悉的口头语。也就是说，由于细长轴的加工精度要求 高，但细长轴本身的结构特点使之刚性差、振动大，所以加工起来存在一定的难度。其加 工特点如下： （1）细长轴刚性很差。在车削加工时，如果装夹不当，很容易因切削力及重力的作用 而产生弯曲变形，从而引起振动，降低加工精度和表面粗糙度。 （2）细长轴的散热性差。在切削热的作用下。工件轴向尺寸会变热伸长，如果轴的两 端为固定支承，则会因变挤而产生弯曲变形，甚至会使工件卡死在顶尖间而无法加工。 （3）工件高速旋转时，在离心力作用下，加剧工件弯曲与振动。 （4）细长轴轴向尺寸较长，加工时一次给所需时间长。
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（4）刀具应经常保持锐利状态，以减小刀具与工件的摩擦发热。
3.3 采用适当的车削方法
3.1.2 使用中心架和跟刀架
（1）当工件可分段车削时，中心架直接支承在工件中间。采用这种支承，长度与直径 之比可以减少一半，相当于减少了轴与支承跨距，细长轴的刚度可以增加几倍，能有效防 止轴加工时的绕曲变形(见图 3-1)。 （2）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。
合 肥 通 用 职 业 技 术 学 院
毕 业 设 计 论 文
题 目： 细长轴车削加工关键技术问题研究
系
别：
机 械 工 程 系
专
业：
机 械 制 造 与 自 动 化
学
制：
三
年
姓
名：
杜文秋
学
号：
2 9 1 0 0 1 4 3
指导教师：
张
文
群
二零一三年四月九日
合肥通用职业技术学院毕业论文
指导教师评语及成绩：
3.1 增加细长轴的刚性，减小车削时的振动.......................................................................5 3.1.1 选择合适的装夹方法.............................................................................................5 3.1.2 使用中心架和跟刀架.............................................................................................5 3.2 减小热变形伸长影响.......................................................................................................6 3.3 采用适当的车削方法.......................................................................................................7 3.4 适当的控制切削用量.......................................................................................................7 3.5 选择合理的刀具角度.......................................................................................................8 总结..............................................................................................................................................10 参考文献......................................................................................................................................11
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)。
图 1 一夹一顶装夹方式及力学模型
2.1.2 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
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曲变形(如图 2)。
图 2 径向切削力的影响及力学模型
2.2 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。
2.1 切削力导致变形..............................................................................................................3 2.1.1 径向切削力 Pz 的影响...........................................................................................3 2.1.2 轴向切削力 Px 的影响.......................................................................................... 3 2.2 切削热产生的影响...........................................................................................................4 第 三 章 提高细长轴加工精度的措施..................................................................................5
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件是一种常见的机械零件，如车床主轴、机床导轨等。
其加工过程中需要采用车削加工工艺，但由于其特殊的几何形状，加工过程中容易出现一些问题。
本文将对细长轴件车削加工中出现的问题进行分析和解决方法的探讨。
一、加工难度高细长轴件加工时，由于长度比较长，容易出现加工过程中的“弯曲”现象，这会导致加工难度增加。
因此，为了确保加工质量，需要在加工过程中采用一些措施，比如采用精确的机床、加压滚轮等来防止弯曲。
二、加工质量不稳定由于加工过程中存在弯曲的现象，轴件的加工质量很容易受到影响，导致加工质量不稳定。
为了避免这种情况的发生，关键是要选择适合的机床、工艺和切削参数，控制车刀切削速度，保证切削力和切削热量在可控的范围内，从而实现加工质量的稳定。
三、加工表面粗糙度高细长轴件加工表面粗糙度高是常见的现象，主要是由于车削过程中产生的振动和切削力导致的。
为了避免这种现象的发生，需要优化加工工艺、选择合适的刀具和刀柄，选用合适的车削速度和加工深度等。
同时，还可以采用降低切削液粘度、提高切削液流量等方法来降低表面粗糙度。
四、刀具寿命短由于细长轴件的加工过程存在较大的切削力和振动，因此容易导致刀具磨损严重和寿命短。
为了延长刀具的寿命，可以采用选择合适的刀具材料和刀具形状，选用合适的切削参数和刀具覆盖率，采用精确的刀具刃磨工艺等方法。
总之，细长轴件的加工过程中会出现很多问题，但只要合理选择机床、优化加工工艺、严格控制加工质量，就能够保证加工效率和加工质量的稳定。
在实际加工过程中，应根据不同的加工要求和加工对象采用合适的加工工艺和切削参数，以提高加工效率和加工质量。
细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工形变原因及对策
细长轴车削加工时，由于工件长度较长，存在一些形变的原因。
以下是一些可能的形
变原因及对策：
1. 自重变形：由于细长轴自身的自重，可能会导致工件在加工过程中出现弯曲或扭曲。
对策包括：
- 使用支撑装置或夹具，以减少工件的自由度。
- 在加工过程中适时调整工件的支撑点，以均匀分布自重。
2. 热变形：由于加工过程中产生的磨擦热或切削热，可能会导致工件局部或整体的热
膨胀，从而引起形变。
对策包括：
- 选择合适的切削条件，使切削过程中的热量最小化。
- 定期冷却工件，以减少热影响。
3. 切削力引起的弯曲变形：切削过程中产生的切削力会对工件产生弯曲力，引起弯曲
变形。
对策包括：
- 选择合适的切削参数，以减小切削力。
- 使用适当的刀具和刀具支撑结构，以增加刚度和稳定性。
4. 刷削变形：刷削过程中，由于刷子的刷毛在工件表面的摩擦力和压力，可能会导致
工件发生弯曲或扭曲。
对策包括：
- 选择合适的刷子和刷削参数，以减小刷毛对工件的摩擦力和压力。
- 控制好刷削过程中的刷毛和工件的接触力。
在实际加工过程中，还应根据具体的工件材料、尺寸和加工要求等因素，采取相应的
对策措施，以减少细长轴车削加工的形变。
浅析细长轴车削加工关键技术
浅析细长轴车削加工关键技术车削细长轴时，由于长径比大，在切削力作用下会产生弯曲变形与振动，故细长轴的车削加工目前仍是一个工艺难题。
当前该问题的解决主要靠操作者的经验，因此对工人的技术水平要求很高，且效率很低。
由于细长轴本身刚性差、耐热性差以及加工时间长等特点的影响，在车削加工的过程中容易受到切削热和切削力的影响产生弯曲变形，威胁零件的加工精度，经过加工的细长轴容易出现粗细不均等形状偏差。
针对于此，本文结合细长轴车削加工的特点以及车削加工常见的问题，就细长轴车削加工的关键技术进行了分析。
标签：细长轴;车削加工;关键技术;加工精度1 细长轴加工分析对于很多现代化机械设备而言，细长轴是十分主要的基础零件，其主要作用是支配机械内部的传动零件，保证传动零件能够在正确的工作位置上，同时起到传递运动与转矩的作用。
需要注意的是在一般情况下，只有轴的长度与直径之比能够满足L＼D>25时，才能够将其称为细长轴。
由于细长轴在保证机械内部正常运转有着十分重要的地位，因此在实际的加工中，细长轴的加工精度标准往往比较高，但是由于细长轴的结构特点，又使得细长轴的刚性较差，在加工过程中振动较大，这就使得细长轴的加工难度比较高。
结合实际情况，目前在细长轴加工工艺中主要存在以下特点：第一，细长轴的刚性较差，因而在进行细长轴的机车车削加工时，如果存在装夹不当的情况，就很容易导致细长轴在切削力与重力的作用下发生弯曲变形，进而在加工过程中产生振动，影响细长轴的表面加工精度。
第二，细长轴的散热性比较差，加工过程中细长轴受到热的作用，工件的轴向尺寸会有所增加，当轴两端为固定支承时，会出现挤压变形的情况，导致工件被卡住加工困难。
第三，工件处于高速旋转的状态下时，受到离心力的作用会加剧振动和弯曲。
第四，由于细长轴的轴向尺寸大，因而加工时间也比较长。
2 细长轴车削加工技术分析2.1 选择恰当的装夹方法细长轴车削加工的装夹方法包括双刀切削法、一顶一夹装夹法、反向切削法以及双顶尖装夹法等。
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指长度远大于直径的工件，在加工过程中，容易出现弯曲、振动、变形等问题。
如果不加以控制，将会导致加工精度下降，影响工件质量。
为了保证加工效果和工件质量，需要在细长轴车削加工过程中，注意以下几点：1.选用合适的切削速度：细长轴在车削加工过程中容易出现振动，当振动频率接近工件自身频率时，振幅将会越来越大，导致加工质量下降。
这时，可以通过选用合适的切削速度来解决这个问题。
一般来说，切削速度越大，振动频率就越高，因此，可以选用较低的切削速度来避免振动。
2.选择合适的切削深度：在车削细长轴时，应该慢慢地将刀片送入工件，以避免切削过深导致振动或变形。
切削深度也应该在切削中逐渐增加。
一般来说，切削深度不宜超过工件直径的一半。
3.刀具选择和夹持方式选择：在选择刀具时，应该选择合适的刀片材料和几何形状，以确保刀具的刚性和切削性能。
此外，夹持方式也应该选择适合的机床夹持方式，并配合工件夹具合理使用。
4.加工过程中加强润滑：在细长轴车削过程中，切屑容易卡在刀具和工件之间，导致刀具和工件表面的磨损、发热和变形加剧。
因此，在加工过程中需要加强润滑，以减小切屑卡紧的风险。
在润滑过程中可以使用液压或者机油等润滑剂。
5.采用正确的上夹法：在细长轴车削加工时，应该采用正确的上夹法，以确保机床和工件的稳定性。
在夹紧过程中，夹具和机床之间的加工应该尽量减少刻痕或者切缺，以避免造成夹具松动或者工件变形。
夹紧力也必须逐渐调整，以保证夹紧力的均匀分布。
综上所述，细长轴车削加工需要综合考虑多个因素。
在加工过程中，应该选用合适的切削参数、刀具和夹具，加强润滑，正确采用上夹法，才能保证加工质量和工件精度，提高加工效率和生产力。
细长轴车削加工问题浅析
7工业技术1 细长轴零件概述 工件长度与直径之比超过一定数值（机械设计手册规定为数值大于等于20）的轴类零件称为细长轴。
铁路机车车辆零件中如传动轴、调整螺杆；机床光杠等都属于细长轴。
细长轴车削的加工特点： 细长轴由于长度与直径之比超过一定数值，因此抗弯曲能力差，刚性弱，车削时如果装夹不当，车刀几何角度选择不当，并且不采取稳定措施（如中心架、跟刀架等辅助设备）,容易产生加工缺陷，导致加工质量的降低。
2 细长轴车削加工中出现加工问题的分析 在车床上加工削细长轴常见的加工问题主要有：加工弯曲、竹节形、多边形、锥度、表面粗糙度降低等。
（1）弯曲。
产生弯曲的原因很多，主要有以下几方面： 1）坯料自重和本身弯曲，应该经过矫直和热处理然后再进行加工；2）工件装夹不良，尾座顶尖与工件中心孔顶的过紧；3）刀尖与跟刀架支撑块间距离过大。
（2）竹节形和多边形。
一夹一顶的装夹方式中，会导致出现切削力，并且该力主要分为两种类型，一种是径向切削力，用P y表示，另外一种是轴向切削力，用P x表示，前者如果出现，会导致细长轴发生弯曲现象，致使在水平面的情况下发生变形，如果出现后者切削力，通常情况下，相关零部件不会受到影响，而因为细长轴自身刚性比较差，因此，一旦轴向切削力达到相应的程度，则容易导致细长轴发生弯曲现象。
1）在选择刀具切削用量以及几何参数时，容易发生选择不合适情况，致使发生切削力超过一定规范标准。
2）在切削过程中出现热变形情况，有关工件在受热情况下甚至出现伸长等现象。
在实施车削时，往往尾架顶尖以及卡盘不会发生任何移动，所以，尾架顶尖以及卡盘的位置不会发生变化，距离保持不变，因为即使细长轴受热，则不会发生伸长量超过限制情况，但是容易受到轴向的负荷，致使出现变形弯曲等情况。
竹节形和多边形的产生主要与跟刀架的应用存在关联性。
跟刀架在应用过程中一旦零件受到不适当的支撑工件负荷力，则容易导致加工精度受到影响。
如果该压力几乎为零，或者两者之间不存在任何接触，则不会产生任何作用，导致零件刚度不会提高，如果该压力比较大，则零件在压力作用下会朝着车刀推进，致使切削的深度大幅度提高，车削直径则往往非常小，如果与刀架同步推移，则小直径外圆处会受到支撑块的作用，导致工件与支撑块之间发生脱离现象，导致工件外向发展，切削深度大幅度降低，车出的直径逐渐扩大啊，而跟刀架会顺着大直径圆移动，车刀会受到工件的压力，致使直径大幅度降低，整个过程会呈现出一定规律，使得攻坚最终变为竹节形状。
细长轴的车削加工探讨
细长轴的车削加工探讨【摘要】文章对细长轴加工难度大的主要原因以及加工过程中主要变形进行了分析，并针对学生在实习操作中车削细长轴的情况，提出了改善细长轴车削加工质量的见解。
【关键词】细长轴；车削；变形；加工质量细长轴即工件的长度与直径之比大于25的轴类零件。
俗话说“车工怕车杆”，这句话充分反映出车削细长轴的难度。
其实车削细长轴是有一定的规律性的，只要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长等，问题就迎刃而解了。
一、细长轴加工难度大的主要原因1、刚性差。
由于细长轴在加工过程中受到切削力、夹紧力、重力和惯性等外力的作用，更易产生变形，破坏了刀具和零件之间的正确位置关系，使细长轴的加工精度降低。
2、长度大。
细长轴的长度越大，一次走刀时间越长，刀具的磨损越大，对零件的几何形状精度影响也越大。
3、散热性能差。
细长轴在切削作用下，会产生相当大的线膨胀。
如果轴的两端为固定支撑，则工件会因伸长而弯曲。
4、加工时易产生振动。
细长轴加工时本身就容易产生变形和振动，加上采用中心架、跟刀架辅助工夹具操作技能要求高，致使工件、夹具、刀具等方面的协调困难，增加了许多振动因素。
二、细长轴加工过程中产生的主要变形1、切削力导致变形。
切削力可分解为三个互相垂直的分力：轴向切削力Px、径向切削力Py及切向切削力Pz，它们将使轴产生水平和纵向方向的弯曲。
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。
1）径向切削力PY（见图1）：径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的，会把细长轴顶弯，使其在水平面内发生弯曲变形。
2）轴向切削力PX（如图2所示）：平行作用在细长轴轴线方向上，它对工件形成一个弯矩。
对于一般的车削加工来说，这个力对工件弯曲变形的影响可以忽略。
但当细长轴的一头被夹持在卡盘中间，另一头施以切削力时，就像在一根杆子上施加一个偏置压力，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。
2、切削热产生的变形。
细长轴车削加工方法技术研究
切 削 用 量 选 择 的 是 否 合 理 ，对 切 削 过 程 中产生 的切 削力 的大 小、切削热 的多少是不 同 的 。 因此 对 车 削 细 长 轴 时 引 起 的 变 形 也 是
不同的。 切削深度ｆ ｔ １
二、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 ，应根据不 同的生产 条件 ，采取 不 同的措 施 ， 以提 高细 长 轴 的加 工 精 度 。 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 轴 受 到 轴 向挤压而产 生弯 曲变形 。另外卡 爪夹紧面与 顶 尖 孔 可 能 不 同 轴 ，装 夹 后 会 产 生 过 定 位 ， 也能导致细长轴产 生弯 曲变形． 因此采用一夹 顶装夹方 式时 ，顶尖 应采用弹 性活顶尖 ， 使细长轴 受热后可 以 自由伸长 ，减少其受热 弯 曲变 形 ； 同 时 可 在 卡 爪 与 细 长 轴 之 间垫 入 个开 口钢 丝圈 ，以减 少卡爪 与细长轴 的轴 向接触长度 ，消除 安装 时 的过 定位 ，减少弯 曲变 形 。 直 接 减 少 细 长 轴 受 力 变 形 采 用 跟 刀 架 和 中 心 架 采用一夹 一顶 的装 夹方式车 削细长轴 ， 为 了减 少 径 向 切 削 力 对 细 长 轴 弯 曲 变 形 的 影 响 ，传 统 上 采 用 跟 刀架 和 中心 架 ， 相 当于 在 细 长 轴 上 增 加 了一 个 支 撑 ，增 加 了 细 长 轴 的 刚度 ，可有 效地减少径 向切削 力对细长轴 的 影响。 采 用 轴 向 拉 夹 法 车 削 细 长 轴 采 用 跟 刀 架 和 中心 架 ，虽 然 能 够 增 加 工 件的刚度 ，基本消 除径 向切削 力对工件 的影 响 。但 还 不 能 解 决 轴 向 切 削 力 把 工 件 压 弯 的 问题 ，特 别 是 对 于 长 径 比较 大 的 细 长 轴 ，这 种 弯 曲变 形 更 为 明显 。 因 此 可 以 采 用 轴 向 拉 夹法车 削细 长轴 。轴 向夹拉车 削是指在车 削 细长轴过程 中，细长轴 的一端 由卡盘夹紧 ， 另 一 端 由专 门 设 计 的夹 拉 头 夹 紧 ， 夹 拉 头 给 细长轴施加 轴 向拉力 。在车削 过程 中，细 长 轴 始 终 受 到 轴 向拉 力 ， 解 决 了轴 向 切 削 力 把 细 长 轴 压 弯 的 问题 。 同 时 在 轴 向 拉 力 的作 用 下 ，会使细 长轴 由于径 向切削 力引起 的弯 曲 变 形 程 度 减 小 ； 补 偿 了 因 切 削 热 而 产 生 的 轴 向伸 长 量 ， 提 高 了 细 长轴 的 刚性 和 加 工精 度 。 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 方向进给 ， 这样 在加 工过程 中产生 的轴 向切削力使 细长轴受 拉 ，消除 了轴 向切削力 引起的弯 曲变形 。同
细长轴数控车削工艺研究
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总第 ２０ ４ 期 问题 ， 一 是 焊 接 轴 变 形 大 ， 段 轴 的 自身 结 构 不 一 其 各
轴 ， 于生产 。 用 １ 细 长 轴 的 结 构 分 析
使 用 普 通 车 床 就 可 进 行 ， 夹 方 法 相 对 简 单 ， 端 用 装 一
四爪 卡 盘 夹 紧 ， 一 端 用 弹 性 活 顶 尖 顶 紧 就 可 以 进 另 行 加 工 ， 果 加 工 较 长 的 轴 类 零 件 ， 求 选 用 合 适 的 如 要
断 的 更 换 中 心 架 的 位 置 ， 整 主 轴 转 速 、 制 进 给 量 和 切 削 深 度 ， 终 加 工 出 合 格 的 轴 ， 前 该 轴 已 应 用 调 控 最 目 到 了 实际生产 中。
关 键 词 ： 长 轴 ； 控 车 削 ； 艺研 究 细 数 工 中 图分类 号 ： ＴＧ ５ ９ ４ １ ．５ 文献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： Ｏ — ６ ２１（ ０１ ） ４ Ｏ ９ Ｏ２ １Ｏ ７ ９ ２ １ １ 一 Ｏ９ 一
时 利 用 数 控 车 床 的 特 点 ， 制 数 控 程 序 进 行 多 型 面 编 的 加 ＿ ， 够 保 证 前 后 各 型 面 的 相 关 尺 寸 ， 是 对 于 ２ 能 ２ 但 多 段 拼 焊 的 细 长 轴 ， 次 进 行 多 型 面 加 工 ， 在 以下 一 存
收 稿 日期 ： ０ １ Ｏ — ２ ２１一 ５ ５ 作 者简 介 ： 白增 宏 ， ， 男 专科 ／中级 工程 师 。
如 图 １所 示 ， 轴 有 七 段 圆 锥 面 台 阶 ， 锥 面 直 该 各 径 分 另 为 １ ２土 ０ ０ ５ ｍ ， １ ８ ０ ０ ５ Ⅱ ８ ． ５ｒ ａ ９ 士 ． ５ ｍｍ ， １ ２ ４
长径比＞20的细长轴如何更高效地车削加工？
通常将长径比＞20的轴称为细长轴，其车削加工是一项很难的加工技术。
传统的细长轴类零件通常是在普通车床上加工，操作人员的技术水平很大程度上决定了零件的加工质量，而且效率低下。
应用更先进的自动化数控技术来生产超细长轴类零件是必然趋势，笔者提出了一种较为创新的加工变径超细长轴类零件的方法，并经实际验证取得了良好的效果。
1. 细长轴类零件加工难点分析1）细长轴类零件的刚性差，长径比大，切削时不仅易产生振动和热胀变形，而且需要具备一定比例的锥度。
2）细长轴在高速车削时，局部温度会急剧上升，产生较大的线膨胀，因其散热性差，导致细长轴弯曲变形，影响车削精度。
3）细长轴轴向尺寸大，车削时要求较小的进给量，刀具极易磨损，在实际加工中很容易出现崩刀、啃刀等刀具损坏现象，产生竹节形误差和麻花形误差。
2. 细长轴振动基本理论细长轴车削振动问题属于连续系统振动，其有无穷多个自由度，可以用偏微分方程对其进行描述。
在建立细长轴切削的受力模型时，可将尾座处简化为一个简支座；跟刀架只能限制X、Y方向位移，Z向可以自由移动，可将跟刀架简化为一个简支座；将自定心卡盘处简化为一个固定支承，则可建立细长轴车削时的受力简图，如图1所示。
图1 细长轴车削受力简图1—尾座2—跟刀架3—自定心卡盘在主切削力、轴向切削力、径向切削力和约束的共同作用下，细长轴将主要出现径向振动和轴向振动，假设细长轴材料为理想弹性体且满足以下三个条件：一是质量均匀分布，二是各向同性，三是服从虎克定律，这样就可以对细长轴的径向、轴向振动进行理论推导。
3. 变径超细长轴车削加工专用机床设计笔者根据所要加工零件的特点设计了专用数控机床，对一台型号为CA6140/3000的数控车床进行了数控化改造，在基本机械改造的基础上，针对细长轴类零件的加工难点进行分析，在反复试验的基础上，最终确定了液压可适应跟刀架、拉式尾座和双卡盘结构组合的加工方案，具体改造方案如下所述。
（1）液压可适应跟刀架（见图2）该专用机床设计了一种液压可适应跟刀架，在安装时确定好卡轮与刀具之间的距离，并确保液压跟刀架三爪完全与细长轴接触。
论细长轴加工的的质量缺陷及对策
论细长轴加工的质量缺陷及对策楚雄技师学院张雪峰择要：本文从细长轴的定义、结构特点出发，分析了加工时易产生振动、变形等问题及产生的原因，详细论述了细长轴的几种典型车削加工方法的工艺特点及应采用的工艺技术措施。
关键词：细长轴质量缺陷对策长度与直径之比大于25（即L/d>25）的轴叫细长轴。
由于细长轴刚性很差，对车削加工的切削力、切削热和振动等十分敏感，加工时极易产生变形，出现直线度、圆柱度等加工误差，不易达到图样上的形位精度和表面质量等技术要求，使切削加工很困难。
L/d值越大，车削加工越困难。
为此采用相应的技术措施，选用合理的刀具和正确的辅助工具，提高工艺系统的刚性，通过车削、热处理和磨削等工艺方法来全面达到形位精度和表面质量等技术要求。
一、细长轴概述1、细长轴的定义及结构特点工件长度与直径之比大于25（即L/d>25）时称为细长轴，细长轴因本身刚性较差，在加工中容易引起弯曲、振动，使加工困难。
L/D值愈大，加工就愈困难。
2、加工阶段的划分细长轴加工基本上可以划分为三个阶段，即粗加工阶段，半精加工阶段和精加工阶段。
各阶段的划分大致以热处理为界，对于精密机床上使用的轴，还应有一个光整加工的阶段，以获得很小的表面粗糙度，有时也为了获得更高的尺寸精度和配合精度。
3、在加工中容易出现的问题（1）在加工过程中，工件受热伸长，引起弯曲变形，有时甚至会使工件卡死在顶尖之间而无法加工。
（2）工件受切削力作用会产生弯曲，从而引起震动，影响工件的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。
4、细长轴的材料一般选用45钢、65Mn钢和40Cr钢。
二、细长轴的车削加工1、车细长轴时，细长轴装夹在卡盘中，工件产生的最大弯曲变形为Уmax=FУL3/48EI如图示。
图1 细长轴加工示意图式中L-轴悬伸长度（mm）；E-轴的弹性模度（N/mm2）,对刚性轴来说E=2 105/N/mm2；I-轴截面的惯性矩（mm4）,I=πd4/64；d-轴的直径（mm）。