浅析如何提高细长轴加工精度

1、    浅析如何提高细长轴加工精度    刘阳摘要：当前，我国的机械加工水平得到了大幅度提升，因此社会对生产加工也提出了更高的要求，尤其对加工精度要求更为严格。在细长轴的加工过程中，由于受到各种因素的影响，存在着加工质量问题，从而影响了工件的质量。本文主要对细长轴加工质量问题和影响加工精度的因素进行了分析，然后提出了细长轴加工精度控制的措施，希望有助于实际的发展。关键词：细长轴；加工精度；影响因素目前，工件加工中采用车削和磨削的方式已很难满足细长轴工件加工要求，工件的精度、加工效率和质量都很难得到保障。在细长轴的加工中，对工件加工要求较高，因此，企业需要

2、做好精度控制的工作，避免受到不良因素影响造成加工精度得不到有效控制的现象。1减小加工件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。同時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

3、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进给，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。也可以采用双刀车削细长轴，改装车床中滑板，增加后刀架，采用前后两把车刀同时进行车削，两把车刀，径向相对，前车刀正装，后车刀反装。两把车刀车削时产生的径向切削力相互抵消。工件受力变形和振动小，加工精度高，适用于批量生产。（四）加注充分切削液车削细长轴时，无论是低速切削，还是高速车削，加注充分的切削液，能有效的

4、减少工件所吸收的热量，从而减少工件的热变形伸长。2做好加工前的准备工作2.1调整机床细长轴的实际加工过程十分复杂，加工程序较多，油田公司相关人员想要提高细长轴的加工精度，需要做好加工前的准备工作。由于在对细长轴进行加工时，使用机床导轨的时间较长，所以工作人员应调整好机床全部导轨的精度，保证机床主轴的中心点与尾座的顶尖中心之间的连线，始终和机床导轨全长保持平行，如此才能有效提高机床工作效率与质量，为提升细长轴加工精度奠定基础。2.2调整跟刀架跟刀架在细长轴加工过程中占有重要地位，通常用作车床的常见组件，主要功能是支撑刀具切削点附近的工件，会随着刀架溜板发生纵向移动。工作人员在开展细长轴加工工作之

5、前，首先要对跟刀架进行调整，尤其是与工件接触的支撑部分，必须采用青铜等材质耐磨的材料，如此便可以分散细长轴加工时发生的切削作用力，避免受到变形与振动等问题的影响，提高细长轴的技工精度。其次，工作人员要保证跟刀架的中心与车床卡盘、机床尾座顶尖处于同一中心线上，若是因振动发生轻度变性，可以使用圆柱铰刀对卡盘进行固定，从而起到修正跟刀架支撑部分的目的。另外，在对细长轴进行加工时，最好选用由普通灰铸铁打造成的三支柱跟刀架，这种跟刀架的耐磨损度相对其他材料较高，能够防止对工件表面造成伤害，增强工件表面加工质量，保证实际加工精度符合加工标准与要求。3选择科学合理的切削工艺方法3.1科学控制切削用量切削作用

6、力制约着细长轴的加工精度，要想提高细长轴的技工精度，必须对切削用量进行科学控制，以此来降低切削作用力，避免细长轴因受到振动影响出现弯曲变形。在对细长轴进行加工时，相较于其他普通轴类工件，细长轴的切削用量要适当进行缩减，假设使用yt15硬质合金刀具对粗车细长轴进行切削。3.2反向进给切削方法过去，对轴类工件进行加工都是采用正向进给切削方法，但是因为细长轴的刚性、锥度、中凹度不足，易因振动出现压缩变形和弯曲问题，所以油田公司的工作人员在对细长轴进行加工时，不能采用正向进给切削方法。对此，工作人员可以尝试反向进给切削工艺，将机床卡盘的方向指向尾座，以此来确定进给方向，在这种情况下，切削作用力对细长轴

7、的作用力影响方向由径向改为轴向（由压缩转变为伸长），可以达到降低切振动的目的。除此之外，对于机床尾座顶尖的选择，应以略带弹性为最佳，当细长轴受到切削作用力时，弹性顶尖会对细长轴提供补偿作用力，能够避免工件变形，有利于提高细长轴的加工精度。3.3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，传统采用跟刀架或中心架。跟刀架一般是固定在床鞍上跟随车刀后面移动，承受作用在工件上的切削力，相当于在细长轴上增加了一个支撑，增加了细长轴的刚度，减少径向切削力。但在使用跟刀架时，必须使其支撑爪与工件的接触压力调整适当，并且一致。否则会在车削细长轴过程中车削“竹节

8、”形，“腰鼓”形，影响加工精度。因此，调整跟刀架支撑爪时，应先调整后支撑爪，使其轻微接触到外圆为止，再调整下支撑爪和上支撑爪，要求每个支撑爪都能与轴保持相同的合理间隙，使轴可以自由转动。中心架是直接支撑在工件中间，它可以使工件的长径比减小一半，细长轴的刚性则可增加好几倍。工件装上中心架之前，必须在毛坯中间车出一段圆柱面沟槽作为支撑轴颈，为了以后精车，其直径略大于工件要求的尺寸。沟槽的表面粗糙度值应为r1.6m，圆度误差小于0.05mm，否则会使工件出现方形误差。3.4注重选择合适切削法和几何角度加工细长轴的过程中，要充分控制好精度，将工件弯曲变形控制在合理范围，要求横轴方向上角度尽量小，合理控制刀具前角和主偏角，保障刀具有足够的强度，适当增加前角度数，减少加工中的误差。4结语在加工细长轴工件的过程中，要选择科学的应用方法，从多方面保障细长轴工件加工的整体质量。加工精度会受到多种因素影响，克服加工中出现的质量问题十分重要。通过对细长轴加工精度的影响因素分析，并提出控制措施，希望能为解决实际问题提供参考。参考文献：1梁云.浅谈细长轴类工件的车削j.职业，20