细长轴车削的加工方法探讨
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保证细长轴加工质量的方法与措施浅析
１ 床 调 整 ． 机
图 ３弹性回转顶尖结构图 １使用弹性回转顶尖减少受热变形 ． 弹性 回转顶尖的结构如 图 ３所示 ， 尖用 圆柱滚子轴承 、 顶 滚针轴承 承受径向力 ， 推力球轴承承受进给力。在短圆柱滚子轴承和推力球轴承 之间 ， 放置若 干片碟形弹簧 。当工件热变形伸 长时 ， 工件推动顶尖通过 圆柱滚子轴承 ， 压缩内部的蝶形弹簧 。生 产实践证明 ， 用弹性 回转顶尖 加 工细长轴 ， 可有效地 补偿工件 的热变形伸长 ， 这样工件不 宜弯曲 ， 车 削 能 够ｊ ｔ 行 。 Ｊ ｊ ￣ 进 ２采用 浮 动 夹 紧 和 反 向 进 给 切 削 减 少 受 热 变 形 ． 如图 ４所示 ， 细长轴采用一夹一顶装 夹方 式 ， 这样细长轴左端 的夹 持 就形成 线接触的浮动状态 ， 使细长轴在 卡盘 内能 自由调整 ， 切削过程 中热变形 伸长的细长轴不会因卡盘夹死而产 生弯曲变形。在卡夹基面 上套 一开 口的钢丝圈 ， 以减少卡夹与工件 轴向的接触长度 。防止顶尖孑 Ｌ 与卡夹基 面不同轴 所形 成的过定位使 工件弯曲变形 。 采用反 向进给时 ， 进 给力拉 紧工件 已切削部分 ，并推进工件待 切削部分由右端的弹性 回 转 顶尖支撑 并补偿 ， 细长轴不易产生弯曲变形。
一
四、 提高细长轴￣ ＂质量的方法与措施 ｊｒ ｎ
、
１顶 尖 ２匣『 滚 子 轴 承 ． ．柱
３碟 形 弹 簧 ．
４推 力 球 轴 承 ．
５滚 针 轴 承
类零件相似 。该类零件在机械 系统 中运用广泛 ， 如油缸 的活塞 杆 、 机床 的光杠和丝杠等 ， 都属于细长轴零件 。
２细 长 轴 的加 工 特 点 ． （ ） 性 差 。 长 轴 长 度 与 直 径 比较 大 ， 多 已经 超 过 ５ ：， 样 零 １刚 细 很 ０１ 这 件在 自重力 、 离心力 、 切削力等 的作用 下 ， 易产生弯 曲、 变形 和振 动等问
图 ３弹性回转顶尖结构图 １使用弹性回转顶尖减少受热变形 ． 弹性 回转顶尖的结构如 图 ３所示 ， 尖用 圆柱滚子轴承 、 顶 滚针轴承 承受径向力 ， 推力球轴承承受进给力。在短圆柱滚子轴承和推力球轴承 之间 ， 放置若 干片碟形弹簧 。当工件热变形伸 长时 ， 工件推动顶尖通过 圆柱滚子轴承 ， 压缩内部的蝶形弹簧 。生 产实践证明 ， 用弹性 回转顶尖 加 工细长轴 ， 可有效地 补偿工件 的热变形伸长 ， 这样工件不 宜弯曲 ， 车 削 能 够ｊ ｔ 行 。 Ｊ ｊ ￣ 进 ２采用 浮 动 夹 紧 和 反 向 进 给 切 削 减 少 受 热 变 形 ． 如图 ４所示 ， 细长轴采用一夹一顶装 夹方 式 ， 这样细长轴左端 的夹 持 就形成 线接触的浮动状态 ， 使细长轴在 卡盘 内能 自由调整 ， 切削过程 中热变形 伸长的细长轴不会因卡盘夹死而产 生弯曲变形。在卡夹基面 上套 一开 口的钢丝圈 ， 以减少卡夹与工件 轴向的接触长度 。防止顶尖孑 Ｌ 与卡夹基 面不同轴 所形 成的过定位使 工件弯曲变形 。 采用反 向进给时 ， 进 给力拉 紧工件 已切削部分 ，并推进工件待 切削部分由右端的弹性 回 转 顶尖支撑 并补偿 ， 细长轴不易产生弯曲变形。
一
四、 提高细长轴￣ ＂质量的方法与措施 ｊｒ ｎ
、
１顶 尖 ２匣『 滚 子 轴 承 ． ．柱
３碟 形 弹 簧 ．
４推 力 球 轴 承 ．
５滚 针 轴 承
类零件相似 。该类零件在机械 系统 中运用广泛 ， 如油缸 的活塞 杆 、 机床 的光杠和丝杠等 ， 都属于细长轴零件 。
２细 长 轴 的加 工 特 点 ． （ ） 性 差 。 长 轴 长 度 与 直 径 比较 大 ， 多 已经 超 过 ５ ：， 样 零 １刚 细 很 ０１ 这 件在 自重力 、 离心力 、 切削力等 的作用 下 ， 易产生弯 曲、 变形 和振 动等问
动力输出轴-细长轴车削工艺及工装优化
科 技 瓷
艳平 杨赞伟 袁飞 拖 （ 洛阳） 建筑机械有限公司
４ ． ２ 夹辅 具的设计制作 ４ ． ２ ． １ 设计 制作尾 座拉紧装 置 （ 见图２ ） 尾座拉 紧装 置将尾座 的装夹
【 摘 要 】 针对动力输 出 轴 的自 身特点， 通过 分析探 索， 设计出尾座
拉 紧装 置 及 跟 刀滚 压 装 置 ， 总 结 出了 合 理 的 加 工 工艺 方 法， 解决了 该 零 件及
其类似 零件的加工难题 。
式
方式 由顶紧改为拉 紧。 在车削过 程中， 细长 轴始终 受到轴 向拉 力作用 ， 【 关键 词 ｌ 细 长轴 ； 切削力； 切削热； 振动 ； 弯曲变形 ； 辅助支撑 ； 装夹方 解 决了轴 向切 削力把 细长 轴压 弯的问题 ， 减小了细 长轴 由于径 向切 削力
引起 的弯曲变形程 度 ， 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 。 夹具结构 是一根加长 无锥孔尾座 套筒， 在 其左 端 安装拉 紧装置即可。心轴４ 通 过一 组滚动轴 承装进尾 座内， 使心轴４ 可 随工件 转动 。 压 紧螺 栓１ Ｏ 、 挡 圈ｌ ２ 将一 组滚 动轴 承与件 ４ 连接， 前 端 通 过 圆螺母５ 压紧 推力轴承６ 、 垫圈７ 并 固定 至尾座 ９ ｔ。 圆螺母５ 与心轴４ 之 间有间隙。 当工件伸进件２ 弹性 夹紧套 内时， 转 动压紧螺母 ３ ， 推动件２ 往 右移动 ， 件２ 与件４ 是 锥度配合， 从而使件２ 的开 口变小达到拉 紧工件 的目 的。 ’ ４． ２ ． ３ 设 计 制作 跟 刀滚压 器 （ 图３ ） 拉紧力 在 一定程 度上减 小了变 形， 但 离心力造 成 切 削 力瞬时变化 从而产生 振 动， 造 成 加 工 误 差 。因 此设 计了跟 刀滚 压器。 它是 利用三爪卡盘 原有 的三个 等度分 配且能 同 步 进 给的 条件 ， 配 置上 具 有 伸 缩 性 的 压 缩 弹 簧， 可调力， 并 能 用 定 扭 矩扳手检 测出压 力大 图３ 通 过支 承架 固定 在 联结螺栓 ２ ．固定 螺钉 ３ 、支架 ４ 调压螺杆 ５ 、 弹簧 ６ ．叉杆 小 ， ７ 轴承 ｅ 滚轮 ９ ． 三， 卡 盘 １ ｏ 工件 ｌ １ 、 销轴 大滑 板上 的装 置 。 该 装 １ ２ 弹簧套 １ ３ 调压Ｉ ｌ 杆 １ ４ 、 镶紧 螺母 置调 整时只需 用卡 盘钥 匙 转 动卡 盘孔带 动固定在 三个爪子上 的弹簧 套 筒滚压 轮 向中心或 向外 移 动。 调 压螺杆４ 与件１ ２ 弹簧 套之间是螺纹 连接 ， 件６ 叉杆一端 连接 滚轮 端穿过件４ 用１ ４ 螺帽锁 紧， 通过 调整件 ｌ ４ 与件４ 可以调节弹簧的压 力并 微调 滚轮 的位 置。 该 装置调整方便 ， 自动对中。 车削细长 轴时， 当某个滚 轮受 到滚压 力大 干或等于切 削力时， 滚轮 通过 叉杆从而压缩 弹簧， 使弹 簧 通过叉杆滚 轮给工件一 个反作用力 ， 从而使 工件产生弯 曲变形 的力为 零， 以起到缓 冲、 吸振 、 增强工件抵抗 切削力的作用。 ４ ． ３ 装夹方 式及加工 工艺的改进 尾 座拉 紧装 置及 跟刀滚 压器设计 后， 车 削细长 轴 时工艺改 为一 夹 拉加 工 。 先用 三爪夹住 工件 中部 ， 用顶尖直 接顶住 端面 ， 车出工序 基 准， 调头 夹住 中部 已加 工面车 出另一端 的工序基 准。 最后采用垫钢 丝圈 夹 紧一端 工序 基准 ， 减 少卡爪与工件轴 向接触面 ， 消除 过定位 ， 避 免夹 紧工件时 产生弯曲变 形 ； 尾座拉 紧装 置拉紧 另一 端工序 基准 、 中间用跟 刀滚压 器辅助支 撑的装夹方 式车好整个杆 部。 ４ ． ４ 刀具几何参 数的选择 车 刀前角 大 刃口锋 利 ， 切 削力 和切 削热 降 低 ， 但前 角过 大将 使切 削 刃强度 降低 ， 刀具寿 命缩 短 。 综 合考虑 多方 因素后 ， 取前 角２ ５ 。 、 后
艳平 杨赞伟 袁飞 拖 （ 洛阳） 建筑机械有限公司
４ ． ２ 夹辅 具的设计制作 ４ ． ２ ． １ 设计 制作尾 座拉紧装 置 （ 见图２ ） 尾座拉 紧装 置将尾座 的装夹
【 摘 要 】 针对动力输 出 轴 的自 身特点， 通过 分析探 索， 设计出尾座
拉 紧装 置 及 跟 刀滚 压 装 置 ， 总 结 出了 合 理 的 加 工 工艺 方 法， 解决了 该 零 件及
其类似 零件的加工难题 。
式
方式 由顶紧改为拉 紧。 在车削过 程中， 细长 轴始终 受到轴 向拉 力作用 ， 【 关键 词 ｌ 细 长轴 ； 切削力； 切削热； 振动 ； 弯曲变形 ； 辅助支撑 ； 装夹方 解 决了轴 向切 削力把 细长 轴压 弯的问题 ， 减小了细 长轴 由于径 向切 削力
引起 的弯曲变形程 度 ， 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 。 夹具结构 是一根加长 无锥孔尾座 套筒， 在 其左 端 安装拉 紧装置即可。心轴４ 通 过一 组滚动轴 承装进尾 座内， 使心轴４ 可 随工件 转动 。 压 紧螺 栓１ Ｏ 、 挡 圈ｌ ２ 将一 组滚 动轴 承与件 ４ 连接， 前 端 通 过 圆螺母５ 压紧 推力轴承６ 、 垫圈７ 并 固定 至尾座 ９ ｔ。 圆螺母５ 与心轴４ 之 间有间隙。 当工件伸进件２ 弹性 夹紧套 内时， 转 动压紧螺母 ３ ， 推动件２ 往 右移动 ， 件２ 与件４ 是 锥度配合， 从而使件２ 的开 口变小达到拉 紧工件 的目 的。 ’ ４． ２ ． ３ 设 计 制作 跟 刀滚压 器 （ 图３ ） 拉紧力 在 一定程 度上减 小了变 形， 但 离心力造 成 切 削 力瞬时变化 从而产生 振 动， 造 成 加 工 误 差 。因 此设 计了跟 刀滚 压器。 它是 利用三爪卡盘 原有 的三个 等度分 配且能 同 步 进 给的 条件 ， 配 置上 具 有 伸 缩 性 的 压 缩 弹 簧， 可调力， 并 能 用 定 扭 矩扳手检 测出压 力大 图３ 通 过支 承架 固定 在 联结螺栓 ２ ．固定 螺钉 ３ 、支架 ４ 调压螺杆 ５ 、 弹簧 ６ ．叉杆 小 ， ７ 轴承 ｅ 滚轮 ９ ． 三， 卡 盘 １ ｏ 工件 ｌ １ 、 销轴 大滑 板上 的装 置 。 该 装 １ ２ 弹簧套 １ ３ 调压Ｉ ｌ 杆 １ ４ 、 镶紧 螺母 置调 整时只需 用卡 盘钥 匙 转 动卡 盘孔带 动固定在 三个爪子上 的弹簧 套 筒滚压 轮 向中心或 向外 移 动。 调 压螺杆４ 与件１ ２ 弹簧 套之间是螺纹 连接 ， 件６ 叉杆一端 连接 滚轮 端穿过件４ 用１ ４ 螺帽锁 紧， 通过 调整件 ｌ ４ 与件４ 可以调节弹簧的压 力并 微调 滚轮 的位 置。 该 装置调整方便 ， 自动对中。 车削细长 轴时， 当某个滚 轮受 到滚压 力大 干或等于切 削力时， 滚轮 通过 叉杆从而压缩 弹簧， 使弹 簧 通过叉杆滚 轮给工件一 个反作用力 ， 从而使 工件产生弯 曲变形 的力为 零， 以起到缓 冲、 吸振 、 增强工件抵抗 切削力的作用。 ４ ． ３ 装夹方 式及加工 工艺的改进 尾 座拉 紧装 置及 跟刀滚 压器设计 后， 车 削细长 轴 时工艺改 为一 夹 拉加 工 。 先用 三爪夹住 工件 中部 ， 用顶尖直 接顶住 端面 ， 车出工序 基 准， 调头 夹住 中部 已加 工面车 出另一端 的工序基 准。 最后采用垫钢 丝圈 夹 紧一端 工序 基准 ， 减 少卡爪与工件轴 向接触面 ， 消除 过定位 ， 避 免夹 紧工件时 产生弯曲变 形 ； 尾座拉 紧装 置拉紧 另一 端工序 基准 、 中间用跟 刀滚压 器辅助支 撑的装夹方 式车好整个杆 部。 ４ ． ４ 刀具几何参 数的选择 车 刀前角 大 刃口锋 利 ， 切 削力 和切 削热 降 低 ， 但前 角过 大将 使切 削 刃强度 降低 ， 刀具寿 命缩 短 。 综 合考虑 多方 因素后 ， 取前 角２ ５ 。 、 后
浅议细长轴车削加工
ｓ ｌ ｔｏ ｏ ｕ ｉ ｎ：ｓ ｃ ｎ ｌ ， ｈ ｖ ｎ ｌ ｓ ｄ ｉ ｖ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｉ ｈ ｏ ｅ ａ ｐ ｃ ｆ ｃ ｔ ｅ ｅ ｍ ｔ ｙ ｅｏ ｄｙ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｅ ｔ ｇ ｔ ｏ ｎ ｄ ｓ ｕ ｓ ｏ ｎ ｃ ｏ ｓ ｓ ｅ ｔ ｏ ｕ ｔ ｒ ｇ ｏ ｅ ｒ ｐｒ ｍ ｔ ｒ ａ ｄ ｃ ｒ ｉｇ ｓ ｅ ｉ ｉａ ｉ ｎ ． ａ ａ ｅ ｅ ｎ ｕ ｔ ｎ ｐ ｃ ｆ ｃ ｔ ｏ ｓ
１０时称 为细长 杆 。主要 有 以下特 点 ： ０ （） １ 刚性差 。细长 的工件 由于 自重下 垂 ， 高速
旋 转 时受 离心 力 、车 削 时受 切 削 力 都易 产 振动越大 ， 表面精度 也越 难保 证 。 （） 变 形 大 。细长 轴 车 肖 时热 扩 散 性差 、 ２热 Ⅱ 线
３细 长轴加工 常见 的缺 陷及解决办法
３ １ 料 弯 曲 ．坯 没 有足 够 加 工余 量 的工 件 车 削前 ，应进 行 热 校直， 即通 过 正火 或 调质 处 理 ， 除材 质本 身 的 内 消
⑧
ｚ蔓塑圈 垒
维普资讯
应 力 ，直 至其弯 曲度 可 以通 过 切削 加 工 消除 掉 为
ｓ ｖ ｒ ｌ ｉ ｄ ｃ ｍ ｏ ｅ ｅ ｔ ｉ ｕ ｎ ｎ ｆ ｈ ｎ ｏ ｇ ａ ｉ ， ｈ ｖ ｂ ｏ ｇ ｔ ｏ ｗ ｒ ｔ ｅ ｏ ｒ ｓ ｏ ｄ ｎ ｅ ｅ ａ ｋ ｎ ｓ ｏ ｍ ｎ ｄ ｆ ｃ ｓ ｎ ｔ ｒ ｉ ｇ ｏ ｔ ｉ ｌ ｎ ｘ Ｓ ａ ｅ ｒ ｕ ｈ ｆ ｒ ａ ｄ ｈ ｃ ｒ ｅ ｐ ｎ ｉ ｇ
膨胀 大 ， 工件 截 面积 小 加工 时产 生热 量 ， 当工 件 两 端 顶紧 时易 产生 弯 曲变 形 。 （） ３ 加工 疵病 多 。在 细长轴 加 工 的整 个工 艺过 程 中， 要求 操 作 者技 术水 平 高 、 作细 心 。如某 一 操 加 工环 节 处理 不 当 ，就容 易 产 生 问题 ，如径 向跳
１０时称 为细长 杆 。主要 有 以下特 点 ： ０ （） １ 刚性差 。细长 的工件 由于 自重下 垂 ， 高速
旋 转 时受 离心 力 、车 削 时受 切 削 力 都易 产 振动越大 ， 表面精度 也越 难保 证 。 （） 变 形 大 。细长 轴 车 肖 时热 扩 散 性差 、 ２热 Ⅱ 线
３细 长轴加工 常见 的缺 陷及解决办法
３ １ 料 弯 曲 ．坯 没 有足 够 加 工余 量 的工 件 车 削前 ，应进 行 热 校直， 即通 过 正火 或 调质 处 理 ， 除材 质本 身 的 内 消
⑧
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应 力 ，直 至其弯 曲度 可 以通 过 切削 加 工 消除 掉 为
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膨胀 大 ， 工件 截 面积 小 加工 时产 生热 量 ， 当工 件 两 端 顶紧 时易 产生 弯 曲变 形 。 （） ３ 加工 疵病 多 。在 细长轴 加 工 的整 个工 艺过 程 中， 要求 操 作 者技 术水 平 高 、 作细 心 。如某 一 操 加 工环 节 处理 不 当 ，就容 易 产 生 问题 ，如径 向跳
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。
细长轴的双刀车削加工精度的研究
细长轴类零件 刚性差 ， 抗 弯能力 弱， 在车削加 绘 制细 长轴 的直 径 坐 标 曲线 图 ． 结果表 明： 双 刀 车
工 过程 中 由于受 到切 削力 、 夹 紧力 、 振动 、 切 削 热等 削能达 到 低 成 本 、 大批量 、 高 精 度 的 现 代 化 生 产
因素影 响 ， 容 易 产 生 弯 曲变 形 ， 改 变 零 件 和刀 具 的 要 求 ．
第１ ２卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 ２月
中
国
工
程
机
械
学
报
Ｖｏ １ ． １ ２ Ｎｏ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
Ｃ Ｈ Ｉ Ｎ Ｅ Ｓ Ｅ Ｊ Ｏ ＵＲ Ｎ Ａ Ｌ Ｏ Ｆ Ｃ Ｏ Ｎ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ ＴＩ Ｏ Ｎ ＭＡ Ｃ ＨＩ Ｎ Ｅ Ｒ Ｙ
ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ，ａ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｄ ｕ ａ ｌ — ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｓ ｈ ａ ｆ ｔ ． Ｂｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ＡＮＳ ＹＳ ＴＭ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ
ＤＥ ＮＧ Ｚ ｈ ｉ ｐ ｉ ｎ ｇ，Ｊ Ｉ Ｎ Ｌｏ ｎｇ，Ｚ Ｈ ＡＮＧ Ｈｏ ｎ ｇ
（ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｘｉ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ， Ｃｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０３ ９， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
细长轴的车削加工方法
细长轴的车削加工方法作者：方媛州来源：《科技资讯》2016年第06期摘要：细长轴车削时面临许多技术难题，本文对这些影响细长轴加工精度的主要难点和车削的主要环节作了全面、详细的分析，然后从工件的装夹方法、车削细长轴时的切削用量和车刀的角度等方面，分别采取了三支承跟刀架、弹簧顶尖，改进了刀具的几何角度，选择热硬性好的刀具材料、增设合理的辅助工具等一系列措施保证了细长轴的加工精度、车削质量和生产效率，并达到了较满意的加工效果。
关键词：细长轴跟刀架弹性活动顶尖反向切削中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00“钻工怕深孔，车工怕长轴”。
可见细长轴的加工难度为众人所周知。
在车削过程中产生的切削力和其本身质量、离心力的作用下，极易产生振动和弯曲变形；再由于细长轴热扩散差，线膨胀大，当工件两端顶紧时受切削热变形影响易产生弯曲，这样就破坏了刀具和零件的相对运动的准确性，使加工出来的细长轴产生竹节、棱边、振动或中间粗、两头细等缺陷，严重影响零件的加工精度；引起工艺系统振动；影响零件的表面粗糙度，甚至造成安全事故。
在实际教学活动中，由于其加工难度大，有一定的代表性，因此成为我们深入研究探讨的重要课题。
1 造成细长轴车削弯曲变形的因素车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种：一种是一端用卡盘夹持，另一端用车床尾座顶尖支承（一夹一顶）；另一种方式是细长轴的两端均由顶尖支撑（两顶尖装夹）。
下面从力学角度（力学模型如图1所示），主要分析一夹一顶的装夹方法。
1.1 切削热产生的影响车削加工会导致切削热的出现，工件也会出现热伸长。
加工的时候，尾座顶尖以及卡盘本身都是固定的。
细长轴受热后延长量会被限制，因为挤压的存在，细长轴很容易出现弯曲变形的情况。
如图2所示。
由此可见，提高细长轴的加工精度，防止细长轴弯曲变形实质上是控制工艺系统的受力及受热变形的问题。
2 细长轴加工前的准备工作2.1 机床调整⑴调整车床尾座用检验棒检验，调整尾座，使尾座顶尖中心与主轴中心同轴度误差小于0.02mm。
普车实习教学中防止细长轴加工振动及变形的探讨
普车实 习教学中防止细长轴加工振动及变形 的探讨
２ ３ ３ ０ ０ ０ 安 徽省 蚌埠技 师 学院
工件的长度 Ｌ与直径 ｄ之比大于 ２ ５（即 长径 比 Ｌ ／ ｄ ＞ ２ ５）的轴类零件 称为细长轴。细 长轴 的外形并 不复杂 ， 但 由于其 本身的刚度 低 ，车削时又受 到切削力、重力、切削热等 因素 的影 响，容易产 生弯曲变形 以及振动 、 锥度 、腰鼓行 、竹节形等 缺陷 ，难以保证精 度。在 中等职业学 校普车实 习教学 中，对这 课题 的把握是非常不容易的。长径 比越大， 加工 的难度 就越大。根据本人在普车实 习教 学 环 节 的一 些 教 学 经 验 总 结 了一 些 易 于 学 生 掌握的方法在这里探讨一二。 ￣ ｊ ｎ － ｒ 前 的准 备 工 作
１ ． 前 角影 响及 合 理 选择
它 直接影响刀尖 的强度和切屑 的形状 。 增大前角 ，可使刀锋锐利 ，减少切屑 的变形 和摩擦 ，使切屑容易流 出；降低切削热和切 削力。车削细长轴时，应该选择较大的前角， １ ． 热 处 理及 校 直 ＾ ，取 ２ ０—３ ０ 。 为 宜 。 并 且 尽 可 能 把 车 刀 的 （ １ ）细 长 轴 在 车 削加 工 前 ，或 在粗 车 与 前面磨得光滑些 （ ０ ． １ ｍ） ，以减少切屑之间的 精车之 间进行几次调质处理 消除内应力 ，是 摩 擦 。 可 以防止车削过程 中的弯 曲变形 的。尤其对 ２ ． 主后 角影 响及 合 理 选择 于长径 比比较大或段差较多 的细长轴效果更 主后角确定后 ， 主后角越大刀锋越锐利 ， 好。 可 以减少 与细长轴的摩擦，并使切 削抗力 变 调质处理 的前 后工序之间需保持适 当的 小 ，细长轴变形 的可 能性也 就小了。但太 大 加工余量。其值与轴的长径比、材料的材质、 的主后 角将会 削弱刀具的强度；又因为工件 热处理 的方法以及车削时的夹持方法等有关。 较 长，连续切 削的时间也长，刀具磨 损也会 据经 验 ，一般 以 ３～ ７ ｍ ｍ为宜。 多些 。 因此 ，主后 角 为 ７ ～ １ ０ 。为宜。 （ ２）弯曲度过大的毛胚材料或 曾经粗加 ３ ． 主 偏 角 的影 响及 合 理 选择 工的细长轴 ，车削前应进行 校直工作 ，务 必 改变主偏角 Ｋ后 ，不仅 可以改变切削厚 使弯 曲度的最大值不超过车削时的切削深度。 度 和切 削 宽 度 ， 而且 还 可 以 改 变 径 向 切 削 力 为了消除校直而产生 的内应力，最 好再 进行 Ｐ ｖ 和 轴 向切 削力 Ｐ 】 【 的 比值 。 次 调 质 处理 。 车削细长轴 时，引起振动 和变 形的切削 ２ ． 钻 中心 孔 时应 注意 的 事 项 力 ，主 要 是径 向切 削 力 Ｐ ｙ 和 切 线方 向切 削 力 为 了保证中心孔 和间有顶尖正确 的接触 ， Ｐ ２ 。为 了减少径 向切削力 Ｐ ） ｒ ，尽可能增大主 可先在细长轴 的端 面用普通 的麻 花钻头钻出 偏 角 Ｋ，粗 车 时 可取 Ｋ ＝ ８ Ｏ～ ８ ５ ｏ ，精车 时 最 个小 的圆柱 孔，把 细长 轴装夹在车床上 ， 好取 Ｋ ＝ ９ ３ 。左 右 。 然后在靠近尾座处 车削一段 其长度略大于中 径 向切削力 Ｐ ｙ 的降低 ，不仅提高了细长 心架的支撑爪 宽度 的圆柱部分。为了消除材 轴的稳定性 ，而且也减少了细长轴表面与移 料的弹 、塑性变形和细长轴的跳动 、椭圆度 ， 动的跟刀架的支撑爪之间 的摩擦 ，从而提高 以及获得 良好 的表面粗糙的度 ，车削必须分 细长轴直径尺寸的精度。另外，主偏角 Ｋ增 粗精车进行 ，这样 与中心架 的支撑爪端面的 大后 ，每转切削的宽度也相应地减少 了，因 接触部分能具 有 良好的状态。然后在此处安 而切削力也随之减少 ，从而减少细长轴的变 装 中心架并 调整好支撑爪 ，在车削端面后用 形和振动。 中心钻钻 出标 准的中心孔。钻中心孔时应充 ４ ． 刃倾 角的 影响 及 合 理选 择 地浇注冷却 润滑液 ；并在将近钻削结束时极 将车刀的切削刃磨成具有 １ ０～ １ ５ ｏ的刃 缓慢地进 刀，就此 可得到光滑而正确 的中心 倾角 ，这不仅能使车刀容易切入 细长轴 ；而 孔了。 且可 以减少切削力 ；并且还能够控制切屑 向 二 、切削热对工件弯 曲影响及解决方法 细 长 轴 的待 加 工 表 面 流 出 ，保 护 已加 工 表 面 １ ． 切 削 热 对工 件 弯 曲 的影 响 的光度 。 以加 工长度 为 ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ的细 长轴为 例， 四、使用 中心架和移动跟 刀架技巧 假设 车削过程中因切削热 的影响使细长轴 内 细长 比值大 的细 长轴 ，由于 刚性差、加 部温度 升高并超过室温高 ５ ０ ％ ，由于热膨胀 上 自身重力而产生 了挠度 ，很难承受较大 的 的结果它将会在轴 向增长 １ ． ８ ｍ ｍ。 切削力 。因此在车削过程 中往往需要使用 一 △Ｌ ｔ ＝ Ｌ ． Ｏ ． ｒ ． ｔ ＝ ３ ０ ０ ０×０ ． ０ ０ ０ ０ １ ２×５ ０ － ＝ １ ． ８ （ ｍｍ ） 个至几个 中心架；有 时还需要增加移动 的跟 还应该指 出的 ，细长轴并不是静止地搁 刀架一起使用 。 置在 车床上 ，而是还以一定 的转速在旋转着 １ ． 固定 中心 架 的使 用 的。假 设该轴的长度 ｌ 为３ ０ ０ ０ ｍ ｍ，进 给量 ｓ 刚性 比较好 的细长轴在 车削前 ，先 在其 为０ ． ２ ｎ ｕ ｒ ｄ转 ，那 么每车削一次全长 ，将扭转 端面钻一个中心孔 ， 然后把它夹持在车床上 ； １ ５ ， ０ ０ ０ 次， 这样就 自然地容易产生弯曲变形了。 接着在靠近顶尖处和轴的中间 （ 准备安装 固定 ２针 对 切 削热影 响 工件 弯 曲的 解 决方 法 的中心架 的位 置 ） 分别 车削一段直径完全 相 为 了防止细长轴在车削过程 中产 生热膨 同，长度约 ６ ０～８ ０ ｍｍ的圆柱部分 。在车削 胀而引起的弯 曲变形 ，较妥善的措施是 ： 中间一段时，最好用弹簧车刀 （ 或者把车刀装
２ ３ ３ ０ ０ ０ 安 徽省 蚌埠技 师 学院
工件的长度 Ｌ与直径 ｄ之比大于 ２ ５（即 长径 比 Ｌ ／ ｄ ＞ ２ ５）的轴类零件 称为细长轴。细 长轴 的外形并 不复杂 ， 但 由于其 本身的刚度 低 ，车削时又受 到切削力、重力、切削热等 因素 的影 响，容易产 生弯曲变形 以及振动 、 锥度 、腰鼓行 、竹节形等 缺陷 ，难以保证精 度。在 中等职业学 校普车实 习教学 中，对这 课题 的把握是非常不容易的。长径 比越大， 加工 的难度 就越大。根据本人在普车实 习教 学 环 节 的一 些 教 学 经 验 总 结 了一 些 易 于 学 生 掌握的方法在这里探讨一二。 ￣ ｊ ｎ － ｒ 前 的准 备 工 作
１ ． 前 角影 响及 合 理 选择
它 直接影响刀尖 的强度和切屑 的形状 。 增大前角 ，可使刀锋锐利 ，减少切屑 的变形 和摩擦 ，使切屑容易流 出；降低切削热和切 削力。车削细长轴时，应该选择较大的前角， １ ． 热 处 理及 校 直 ＾ ，取 ２ ０—３ ０ 。 为 宜 。 并 且 尽 可 能 把 车 刀 的 （ １ ）细 长 轴 在 车 削加 工 前 ，或 在粗 车 与 前面磨得光滑些 （ ０ ． １ ｍ） ，以减少切屑之间的 精车之 间进行几次调质处理 消除内应力 ，是 摩 擦 。 可 以防止车削过程 中的弯 曲变形 的。尤其对 ２ ． 主后 角影 响及 合 理 选择 于长径 比比较大或段差较多 的细长轴效果更 主后角确定后 ， 主后角越大刀锋越锐利 ， 好。 可 以减少 与细长轴的摩擦，并使切 削抗力 变 调质处理 的前 后工序之间需保持适 当的 小 ，细长轴变形 的可 能性也 就小了。但太 大 加工余量。其值与轴的长径比、材料的材质、 的主后 角将会 削弱刀具的强度；又因为工件 热处理 的方法以及车削时的夹持方法等有关。 较 长，连续切 削的时间也长，刀具磨 损也会 据经 验 ，一般 以 ３～ ７ ｍ ｍ为宜。 多些 。 因此 ，主后 角 为 ７ ～ １ ０ 。为宜。 （ ２）弯曲度过大的毛胚材料或 曾经粗加 ３ ． 主 偏 角 的影 响及 合 理 选择 工的细长轴 ，车削前应进行 校直工作 ，务 必 改变主偏角 Ｋ后 ，不仅 可以改变切削厚 使弯 曲度的最大值不超过车削时的切削深度。 度 和切 削 宽 度 ， 而且 还 可 以 改 变 径 向 切 削 力 为了消除校直而产生 的内应力，最 好再 进行 Ｐ ｖ 和 轴 向切 削力 Ｐ 】 【 的 比值 。 次 调 质 处理 。 车削细长轴 时，引起振动 和变 形的切削 ２ ． 钻 中心 孔 时应 注意 的 事 项 力 ，主 要 是径 向切 削 力 Ｐ ｙ 和 切 线方 向切 削 力 为 了保证中心孔 和间有顶尖正确 的接触 ， Ｐ ２ 。为 了减少径 向切削力 Ｐ ） ｒ ，尽可能增大主 可先在细长轴 的端 面用普通 的麻 花钻头钻出 偏 角 Ｋ，粗 车 时 可取 Ｋ ＝ ８ Ｏ～ ８ ５ ｏ ，精车 时 最 个小 的圆柱 孔，把 细长 轴装夹在车床上 ， 好取 Ｋ ＝ ９ ３ 。左 右 。 然后在靠近尾座处 车削一段 其长度略大于中 径 向切削力 Ｐ ｙ 的降低 ，不仅提高了细长 心架的支撑爪 宽度 的圆柱部分。为了消除材 轴的稳定性 ，而且也减少了细长轴表面与移 料的弹 、塑性变形和细长轴的跳动 、椭圆度 ， 动的跟刀架的支撑爪之间 的摩擦 ，从而提高 以及获得 良好 的表面粗糙的度 ，车削必须分 细长轴直径尺寸的精度。另外，主偏角 Ｋ增 粗精车进行 ，这样 与中心架 的支撑爪端面的 大后 ，每转切削的宽度也相应地减少 了，因 接触部分能具 有 良好的状态。然后在此处安 而切削力也随之减少 ，从而减少细长轴的变 装 中心架并 调整好支撑爪 ，在车削端面后用 形和振动。 中心钻钻 出标 准的中心孔。钻中心孔时应充 ４ ． 刃倾 角的 影响 及 合 理选 择 地浇注冷却 润滑液 ；并在将近钻削结束时极 将车刀的切削刃磨成具有 １ ０～ １ ５ ｏ的刃 缓慢地进 刀，就此 可得到光滑而正确 的中心 倾角 ，这不仅能使车刀容易切入 细长轴 ；而 孔了。 且可 以减少切削力 ；并且还能够控制切屑 向 二 、切削热对工件弯 曲影响及解决方法 细 长 轴 的待 加 工 表 面 流 出 ，保 护 已加 工 表 面 １ ． 切 削 热 对工 件 弯 曲 的影 响 的光度 。 以加 工长度 为 ３ ０ ０ ０ ｍ ｍ的细 长轴为 例， 四、使用 中心架和移动跟 刀架技巧 假设 车削过程中因切削热 的影响使细长轴 内 细长 比值大 的细 长轴 ，由于 刚性差、加 部温度 升高并超过室温高 ５ ０ ％ ，由于热膨胀 上 自身重力而产生 了挠度 ，很难承受较大 的 的结果它将会在轴 向增长 １ ． ８ ｍ ｍ。 切削力 。因此在车削过程 中往往需要使用 一 △Ｌ ｔ ＝ Ｌ ． Ｏ ． ｒ ． ｔ ＝ ３ ０ ０ ０×０ ． ０ ０ ０ ０ １ ２×５ ０ － ＝ １ ． ８ （ ｍｍ ） 个至几个 中心架；有 时还需要增加移动 的跟 还应该指 出的 ，细长轴并不是静止地搁 刀架一起使用 。 置在 车床上 ，而是还以一定 的转速在旋转着 １ ． 固定 中心 架 的使 用 的。假 设该轴的长度 ｌ 为３ ０ ０ ０ ｍ ｍ，进 给量 ｓ 刚性 比较好 的细长轴在 车削前 ，先 在其 为０ ． ２ ｎ ｕ ｒ ｄ转 ，那 么每车削一次全长 ，将扭转 端面钻一个中心孔 ， 然后把它夹持在车床上 ； １ ５ ， ０ ０ ０ 次， 这样就 自然地容易产生弯曲变形了。 接着在靠近顶尖处和轴的中间 （ 准备安装 固定 ２针 对 切 削热影 响 工件 弯 曲的 解 决方 法 的中心架 的位 置 ） 分别 车削一段直径完全 相 为 了防止细长轴在车削过程 中产 生热膨 同，长度约 ６ ０～８ ０ ｍｍ的圆柱部分 。在车削 胀而引起的弯 曲变形 ，较妥善的措施是 ： 中间一段时，最好用弹簧车刀 （ 或者把车刀装
细长轴数控车削工艺研究
・பைடு நூலகம்
９ ・ ９
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
９ ・ ９
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
20CrMnTi渗碳淬火细长轴磨削工艺分析
20CrMnTi渗碳淬火细长轴磨削工艺分析一、20CrMnTi渗碳淬火细长轴的产品介绍二、磨削工艺参数研究三、磨削过程中机械特性分析四、表面质量评估五、可行性探讨六、结论与建议第一章介绍了20CrMnTi渗碳淬火细长轴的产品介绍。
20CrMnTi渗碳淬火细长轴是一种用于制造轴承的工艺性能最优的材料，具有优异的抗腐蚀能力和与众不同的疲劳强度。
它具有良好的抗冲击性、韧性、刚性和塑性，还具有良好的耐腐蚀性和电气性能，可以满足众多不同种类的轴承、驱动轴承和传动部件的要求。
20CrMnTi 渗碳淬火细长轴还具有良好的抗舞动性、耐变形性和耐温性，可以满足高性能及更高耐久性的特殊要求。
其优良的热处理表面硬度，使其具有良好的抗磨损性，具有极佳的机械性能和机械组织结构，更能满足温度环境和应力代谢的要求。
第二章讨论了磨削工艺参数研究。
在制造20CrMnTi渗碳淬火细长轴的过程中，需要对磨削工艺参数进行慎重考虑。
主要参数包括磨削速度、切削深度和切削宽度。
根据材料的性质，可以选择不同类型的刀具，有的是用于深层切削的大夹头刀具，有的是用于中浅层切削的铳刀，也可以使用超音轮刀。
此外，还要考虑除削量、润滑剂类型和用量、修整方式、温度控制等。
为了保证最佳磨削过程，有必要严格按照设计规范确定好磨削工艺参数，并加以调整，以达到最佳质量水平。
第三章将着重介绍磨削过程中机械特性分析。
在20CrMnTi渗碳淬火轴的磨削过程中，它的主要机械特性分析要素包括热效应、机械效应、力学效应和非传导效应。
热效应的分析包括温度的变化情况、热扩散和热传递的影响等；机械效应的分析包括材料的应力、应变和回弹等；力学效应的分析包括应力分布、切口变形、应力集中和裂纹发展等；非传导效应的分析则是检测工件表面的微粗糙度、拉伸测试和可视化定量分析等。
此外，还要考虑机械加工中发生的振动、噪声和表面粗糙度等方面的机械特性。
第四章讨论了20CrMnTi渗碳淬火细长轴的表面质量评估。
浅谈细长轴的高速车削技巧
定心 央具 ， 冈此 当 件 的 定位 尺 寸在 较 大 范 围 内变 动 时 ， 其定 位 精度 不 会 受 到影 响 ，这 将 极大 地 降 低前 道 １序 的
加Ｔ 难度 ， 而提 高生 产 效率 。 从
减少 刀 具 消耗 ， 而 降低 Ｔ 件 的制 造成 本 。 时 南于该 夹 从 同 具是 一 种 自定 心 夹 具 ，因此 对工 件 定位 面 的 尺 寸精 度 要 求不 高 ， 样 可 以将 前 道Ｔ 序 的 尺寸 公 差 范 罔适 当放 宽 ， 这 从而 提 高生 产 效率 。 （ 编辑 明 涛）
触， Ｔ件 ８定位座 ｌ 、 、 ０锥套 ３ 停止下移 ， 时丁件被夹紧 ４ 注 意 问题 此
（ 图 ２所示 状 态 ） 如 。
２ ｊ 松 开 过 程
（ ） 位 销 ６ 起 定位 作 用 ， １定 只 因此 弹 簧 Ｉ 弹力 不 宜 的
过大 ，否则在工件定位时定位销 ６会对ｒ件 ８ 产生一定
： 细长轴 ； 高速车 削 ； 技巧 摹 蔓 薯 ０一 。 — 。 。
细长 轴 Ｔ件 的 长径 比大 ， 刚性 差 ， 削 时易 引起 振 动 切 和弯 曲变 形 ， 同时 ， 由于 车 削过 程 中散 热 性 差 ， 膨 胀 系 热 数 大 ， 曲变 形加 剧 ， 弯 连续 切 削 时 间长 ， 刀具 磨 损 量 大 ， 因 此 工件 的尺寸 精 度 、 位精 度 和表 面粗 糙 度较 难 保证 。 形 采 用高 速 车削 细长 轴 时必 须解 决 以下 几个 问题 ：
爨匿甄麟 工艺 ，１ ， ＂装 搬其 ， － 诠断 ， 柏棚 ， 维雠 ， 改造
个 支 承爪 之 间 ， 成 两 对 座 两侧 的横 向螺 钉 ， 组 径 向压 力 ， 制工 件 上 下 达 到 同轴度 要求 。 限
加Ｔ 难度 ， 而提 高生 产 效率 。 从
减少 刀 具 消耗 ， 而 降低 Ｔ 件 的制 造成 本 。 时 南于该 夹 从 同 具是 一 种 自定 心 夹 具 ，因此 对工 件 定位 面 的 尺 寸精 度 要 求不 高 ， 样 可 以将 前 道Ｔ 序 的 尺寸 公 差 范 罔适 当放 宽 ， 这 从而 提 高生 产 效率 。 （ 编辑 明 涛）
触， Ｔ件 ８定位座 ｌ 、 、 ０锥套 ３ 停止下移 ， 时丁件被夹紧 ４ 注 意 问题 此
（ 图 ２所示 状 态 ） 如 。
２ ｊ 松 开 过 程
（ ） 位 销 ６ 起 定位 作 用 ， １定 只 因此 弹 簧 Ｉ 弹力 不 宜 的
过大 ，否则在工件定位时定位销 ６会对ｒ件 ８ 产生一定
： 细长轴 ； 高速车 削 ； 技巧 摹 蔓 薯 ０一 。 — 。 。
细长 轴 Ｔ件 的 长径 比大 ， 刚性 差 ， 削 时易 引起 振 动 切 和弯 曲变 形 ， 同时 ， 由于 车 削过 程 中散 热 性 差 ， 膨 胀 系 热 数 大 ， 曲变 形加 剧 ， 弯 连续 切 削 时 间长 ， 刀具 磨 损 量 大 ， 因 此 工件 的尺寸 精 度 、 位精 度 和表 面粗 糙 度较 难 保证 。 形 采 用高 速 车削 细长 轴 时必 须解 决 以下 几个 问题 ：
爨匿甄麟 工艺 ，１ ， ＂装 搬其 ， － 诠断 ， 柏棚 ， 维雠 ， 改造
个 支 承爪 之 间 ， 成 两 对 座 两侧 的横 向螺 钉 ， 组 径 向压 力 ， 制工 件 上 下 达 到 同轴度 要求 。 限
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易 产生 弯 曲 、锥度 、椭 圆 、竹 节 形 、腰 鼓
和切削热以及 刀具 对工件的挤压作用 ， 使工件
的变形降低 到最小程度 。
之间为线 接触 ， 避免 了工件夹伤 。３利用三 支 （）
减振措施 。５合理选择 车刀的几何形状和角度 （）
如果处理 不当就 会造 成Fra bibliotek件的变形 ， 使工件极 承 跟刀架 。 ） 径比大于 ３ 的细长轴加 工的 （长 ４ ５
通常 轴的直 径 与长度 之 比大干 ７细 叫长 轴 ， 干即 Ｌ 大 ／ｄ≥ ２ ５的轴 称之 为超 细长 轴。 大 量 应 用在 矿 山、化 工 、建筑 等 行 业 。 由
了弹性 回转 顶尖 尾座支承 ， 使工件在 受热变形
伸 长时 顶尖 能轴 向 伸缩 ， 补偿 工件 的热 伸 以
ｉｊ — ｉ 。 。 ４ ． ｊｌ ： ｉ｝ ｉ 。。 。 ．
职 业技术研 究
细长轴车削的加工方法探讨 ①
陈芳 王丽君 （ 西安航 空职业 技术学院 西安 ７ ０ ８ ） １ ０ ９ 摘 要： 从细 长轴车削加工的特点入手 ， 着重研 究和探讨在 细长轴车削加工的工 艺路 线， 以及 车削细长轴经常遇到的 问题 的处理 方法， 从 而有效避 免不 良情况的发生 ， 到快速切 削细长轴 的 目的。 达 关键词 ： 细长轴 车削 探讨 解 决办法 中图分类号 ： ７ Ｇ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ３ ９ ９ （ ０ ９ １ （） ０ －０ １ ７ － ７ ２ ０ ） １ａ一 １ Ｏ １ ５ ９
刀车削法加 工细长轴实践可行 ， 具有一定的可 来不可忽 视的经济效 益 ， 值得推 广。
有较高的要求 ， 细长轴的加 工方 法和所加工细 动 ， 法有 效的 在细 长轴 中间段车 削 中心 架 无 长轴 的 公差等 级 、长径 比 有直 接的 关系 ， 细
长轴 的公差等级也直接决定着其加 工成本 ， 如 装夹 开 口中心架 （ 消车 削 时产 生 的径 向 分 抵
对大批量 、 大长 径 比细长 轴的加工带 口， 这样需 在靠近 顶尖处先车 削一 中心架 口来 操作性 ，
下是较为成 熟的细长轴加 工工艺路线。１ （ 加工 力）然后移动开 口中心架间隔的向细长轴 中间 ） ， ７ 级精 度长径 比小 于 ３ 的 细长 轴工 艺路 线 段移动车多处 中心架 口， ６ ５ 这样增加 了很 多辅 助 参考 文 献 为： 粗车一校 直一精车（ 留磨量 ） 一校直 一粗 磨 时间 ， 细长轴加 工后 有明显 的接 刀痕 迹 ， 且 不 ［】 １ 范会义 ． 防止细长轴 车削时的变形问题［ ． Ｊ ］
力； 采用合理 可靠 的装夹方 式 ， 尽可 能的减 少 工件 的弹性 变形 ， 防塑性 变形的 产生 ； 严 采用
长， 减少 了工件弯 曲。２ 盘的卡爪 下垫入钢 粗 、精 刨削工序 ， （） 卡 选择 合理的 刀具几何 形状 ，
爪下垫入 直径约 为 ４ ｍ 的钢 丝 ， ａ ｒ 工件与卡爪
方 向 、工 件 的装 夹 、辅 助 工 具 、 刀具 几 何 细长轴刚性差 ， 其长径 比大 ， 工件会 自重下垂 ，
应选择 大一些（ 一般取 １ 。 ０ ）尽量增大 主 周期 太 长 、费时 费 力 、加 工成 本很 高 ， ５ ～３ 。 ， 适应 以便更好 地断屑 ， 刃倾角取 ｌ ３ 。 方便 。 Ｏ ～３ 为 向低 速 大进 刀车 削法 投资 较 少 ， 工周 期缩 加
助 工具 的 精 度 、切 削 用 量及 切 削 参数 的选
择， 以及 工艺 设计 、操 作工 技能 及 环境 都应
细 长轴在车削加 工时常遇到 的问题 是 ： 由
于 刚性差及 散热性 差产生 的弯 曲变 形及 及振
ｌｍｉ ～２ ｍ ｎ 、 工成本也 只有常规加工方 Ｏ ｎ ０ ｉ） 加 法 的５ ％左 右 ， 适应大批 量生产 。 最后推荐 ， 三
一
油 中定性一研两端 中一 Ｌ车） Ｌ （ 一半精磨 一油 ｑ
硬性好及高耐磨 的刀具 材料 。 度减小 、加工成 本降低 ， 适应 批量 、技 能性 生
１ 细 长轴 常规加 工 方法
车 削细长 轴不论 对 刀具 、机 床精 度 、辅
产 ； 刀车 削法 虽投资有 点大 ， 加工周期 只 三 但
％左 右 （ 削一 件 只 要 车 ２车削细长轴经常遇到问题的解决办法 有 常 规 加 工方 法 的 ３
３ 结语
综观细 长轴 常规加 工方法 、改进 加工 方
法， 虽细长 轴常规加 工方法 投资很 少 ， 却加 工
形等形位缺 陷， 很难获得 理想的表面质量和几 或 采用宽 刃精车 刀。在 不影响 刀具 强度 的情
何形状 精度 。因此 ， 车削细 长轴时 ， 在 对走 刀 况下， 为减 少切 削力和降 低切削热 ， 刀前角 车
于 细长轴 刚性 差 ， 弯力弱 ， 抗 并有 因材料本 身 丝 。 为避免 工件夹紧时 卡爪夹伤 ， 在卡盘的卡 进给量 不易过 大 ， 加注 切削液 ， 以减少 切削力 的 自重 下垂 的弯 曲现 象 ， 同时 ， 工件 与 刀具 、 车 床 、跟 刀架之 间构 成 了错综 复 杂的 关 系，
参数 及 切 削用 量 等要 合理 选 择 ， 心调 整 。 偏 角（ 精 一般 取８ 。 ３）车 刀前面 应有断 屑槽 单件 、 能性生产 ； 细长轴高速车 削法 、 ０ ～９ 。， 技 而 反 加 适应小 批量、技能性 旋 转时会 产生较大 的离心 力 、车 削时受 到的 切屑流 向待加 工表面 。 ） 削刃表面粗糙 度Ｒ （切 ６ 短 、 工成本有所 降低 ， 切 削力 都极 易使其 产生 弯 曲变形 。 双 加工 周期得 到大幅 要求在 ０ ４ ｕｍ 以下 ， ． 并保持 锋利 。 ） （ 选择热 生产 ； 刀车 削法投资 少 ， ７
和切削热以及 刀具 对工件的挤压作用 ， 使工件
的变形降低 到最小程度 。
之间为线 接触 ， 避免 了工件夹伤 。３利用三 支 （）
减振措施 。５合理选择 车刀的几何形状和角度 （）
如果处理 不当就 会造 成Fra bibliotek件的变形 ， 使工件极 承 跟刀架 。 ） 径比大于 ３ 的细长轴加 工的 （长 ４ ５
通常 轴的直 径 与长度 之 比大干 ７细 叫长 轴 ， 干即 Ｌ 大 ／ｄ≥ ２ ５的轴 称之 为超 细长 轴。 大 量 应 用在 矿 山、化 工 、建筑 等 行 业 。 由
了弹性 回转 顶尖 尾座支承 ， 使工件在 受热变形
伸 长时 顶尖 能轴 向 伸缩 ， 补偿 工件 的热 伸 以
ｉｊ — ｉ 。 。 ４ ． ｊｌ ： ｉ｝ ｉ 。。 。 ．
职 业技术研 究
细长轴车削的加工方法探讨 ①
陈芳 王丽君 （ 西安航 空职业 技术学院 西安 ７ ０ ８ ） １ ０ ９ 摘 要： 从细 长轴车削加工的特点入手 ， 着重研 究和探讨在 细长轴车削加工的工 艺路 线， 以及 车削细长轴经常遇到的 问题 的处理 方法， 从 而有效避 免不 良情况的发生 ， 到快速切 削细长轴 的 目的。 达 关键词 ： 细长轴 车削 探讨 解 决办法 中图分类号 ： ７ Ｇ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ３ ９ ９ （ ０ ９ １ （） ０ －０ １ ７ － ７ ２ ０ ） １ａ一 １ Ｏ １ ５ ９
刀车削法加 工细长轴实践可行 ， 具有一定的可 来不可忽 视的经济效 益 ， 值得推 广。
有较高的要求 ， 细长轴的加 工方 法和所加工细 动 ， 法有 效的 在细 长轴 中间段车 削 中心 架 无 长轴 的 公差等 级 、长径 比 有直 接的 关系 ， 细
长轴 的公差等级也直接决定着其加 工成本 ， 如 装夹 开 口中心架 （ 消车 削 时产 生 的径 向 分 抵
对大批量 、 大长 径 比细长 轴的加工带 口， 这样需 在靠近 顶尖处先车 削一 中心架 口来 操作性 ，
下是较为成 熟的细长轴加 工工艺路线。１ （ 加工 力）然后移动开 口中心架间隔的向细长轴 中间 ） ， ７ 级精 度长径 比小 于 ３ 的 细长 轴工 艺路 线 段移动车多处 中心架 口， ６ ５ 这样增加 了很 多辅 助 参考 文 献 为： 粗车一校 直一精车（ 留磨量 ） 一校直 一粗 磨 时间 ， 细长轴加 工后 有明显 的接 刀痕 迹 ， 且 不 ［】 １ 范会义 ． 防止细长轴 车削时的变形问题［ ． Ｊ ］
力； 采用合理 可靠 的装夹方 式 ， 尽可 能的减 少 工件 的弹性 变形 ， 防塑性 变形的 产生 ； 严 采用
长， 减少 了工件弯 曲。２ 盘的卡爪 下垫入钢 粗 、精 刨削工序 ， （） 卡 选择 合理的 刀具几何 形状 ，
爪下垫入 直径约 为 ４ ｍ 的钢 丝 ， ａ ｒ 工件与卡爪
方 向 、工 件 的装 夹 、辅 助 工 具 、 刀具 几 何 细长轴刚性差 ， 其长径 比大 ， 工件会 自重下垂 ，
应选择 大一些（ 一般取 １ 。 ０ ）尽量增大 主 周期 太 长 、费时 费 力 、加 工成 本很 高 ， ５ ～３ 。 ， 适应 以便更好 地断屑 ， 刃倾角取 ｌ ３ 。 方便 。 Ｏ ～３ 为 向低 速 大进 刀车 削法 投资 较 少 ， 工周 期缩 加
助 工具 的 精 度 、切 削 用 量及 切 削 参数 的选
择， 以及 工艺 设计 、操 作工 技能 及 环境 都应
细 长轴在车削加 工时常遇到 的问题 是 ： 由
于 刚性差及 散热性 差产生 的弯 曲变 形及 及振
ｌｍｉ ～２ ｍ ｎ 、 工成本也 只有常规加工方 Ｏ ｎ ０ ｉ） 加 法 的５ ％左 右 ， 适应大批 量生产 。 最后推荐 ， 三
一
油 中定性一研两端 中一 Ｌ车） Ｌ （ 一半精磨 一油 ｑ
硬性好及高耐磨 的刀具 材料 。 度减小 、加工成 本降低 ， 适应 批量 、技 能性 生
１ 细 长轴 常规加 工 方法
车 削细长 轴不论 对 刀具 、机 床精 度 、辅
产 ； 刀车 削法 虽投资有 点大 ， 加工周期 只 三 但
％左 右 （ 削一 件 只 要 车 ２车削细长轴经常遇到问题的解决办法 有 常 规 加 工方 法 的 ３
３ 结语
综观细 长轴 常规加 工方法 、改进 加工 方
法， 虽细长 轴常规加 工方法 投资很 少 ， 却加 工
形等形位缺 陷， 很难获得 理想的表面质量和几 或 采用宽 刃精车 刀。在 不影响 刀具 强度 的情
何形状 精度 。因此 ， 车削细 长轴时 ， 在 对走 刀 况下， 为减 少切 削力和降 低切削热 ， 刀前角 车
于 细长轴 刚性 差 ， 弯力弱 ， 抗 并有 因材料本 身 丝 。 为避免 工件夹紧时 卡爪夹伤 ， 在卡盘的卡 进给量 不易过 大 ， 加注 切削液 ， 以减少 切削力 的 自重 下垂 的弯 曲现 象 ， 同时 ， 工件 与 刀具 、 车 床 、跟 刀架之 间构 成 了错综 复 杂的 关 系，
参数 及 切 削用 量 等要 合理 选 择 ， 心调 整 。 偏 角（ 精 一般 取８ 。 ３）车 刀前面 应有断 屑槽 单件 、 能性生产 ； 细长轴高速车 削法 、 ０ ～９ 。， 技 而 反 加 适应小 批量、技能性 旋 转时会 产生较大 的离心 力 、车 削时受 到的 切屑流 向待加 工表面 。 ） 削刃表面粗糙 度Ｒ （切 ６ 短 、 工成本有所 降低 ， 切 削力 都极 易使其 产生 弯 曲变形 。 双 加工 周期得 到大幅 要求在 ０ ４ ｕｍ 以下 ， ． 并保持 锋利 。 ） （ 选择热 生产 ； 刀车 削法投资 少 ， ７