淺談細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件的加工方法

【摘 要】在生產(chǎn)加工過(guò)程中，尤其是普通車(chē)床，細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件一直是屬于不易加工的范疇，如果有了思路，也是相當(dāng)容易的，更何況是數(shù)控機(jī)床。本文通過(guò)對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件的定義以及工藝路線的分析，拓展出一套實(shí)用的加工方法

【關(guān)鍵詞】細(xì)長(zhǎng)軸；車(chē)床；加工工藝

一、跟刀架

跟刀架是固定在床鞍上的輔助支撐，是跟隨刀架一起移動(dòng)，承受作用在工件上的切削力。（1）跟刀架的結(jié)構(gòu)。一般我們常用的跟刀架有兩爪跟刀架和三爪跟刀架，兩爪跟刀架可直接旋轉(zhuǎn)手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐爪的徑向移動(dòng)，而三爪跟刀架則必須通過(guò)手柄轉(zhuǎn)動(dòng)錐齒輪，再用錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿使其移動(dòng)。（2）跟刀架的選用。一般我們選用兩支支撐爪就可以了。如果選用的是兩爪跟刀架，那么在加工過(guò)程中，工件會(huì)因?yàn)槭艿捷^大作用力，而瞬間從支爪上離開(kāi)，然后在回到原處，這樣就會(huì)使工件振動(dòng)。

二、中心架

中心架屬于車(chē)床的附件，主要是在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)用到，通過(guò)壓板和螺母將架體固定在床身上，將其固定在選好的位置上，來(lái)增強(qiáng)細(xì)長(zhǎng)軸的剛度，保證其精度。（1）中心架構(gòu)造。中心架的形式一般分為普通中心架和滾動(dòng)軸承中心架。第一，普通中心架。通過(guò)壓板和螺母將架體固定在床身上，為了方便工件的裝卸，中心架的上蓋能夠隨時(shí)打開(kāi)和扣合。三個(gè)調(diào)節(jié)螺釘分別控制三個(gè)支爪的升降，方便裝夾不同直徑的工件。第二，滾動(dòng)軸承中心架。它和普通中心架基本相同，具體不同就在于它的支爪上有三個(gè)滾動(dòng)軸承，這樣就算是在工件高速旋轉(zhuǎn)的情況下，也不會(huì)傷害到工件表面，但是它的同軸度，就會(huì)隨之下降。在加工過(guò)程中，中心架的支爪很容易就會(huì)被磨損，所以一般都要選用耐磨性好、不易傷害工件的材料。（2）使用中心架車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸。在加工過(guò)程中，使用中心架支撐工件加工細(xì)長(zhǎng)軸，主要要求中心架三個(gè)支撐爪與工件表面接觸的三點(diǎn)所決定圓的圓心要與車(chē)床主軸的回轉(zhuǎn)中心相一致。第一，用一夾一頂?shù)姆椒▉?lái)裝夾工件。我們可以用以下三種方法來(lái)對(duì)工件進(jìn)行裝夾和找正：如果工件比較長(zhǎng)，為了防止在主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件的劇烈擺動(dòng)，這不僅會(huì)影響尺寸精度，還相當(dāng)危險(xiǎn)，所以我們要想辦法防止它的跳動(dòng)，一般我們用木鍥將其卡緊；如果工件不是很長(zhǎng)，只要把工件的一邊夾在卡盤(pán)上，另一邊用中心架支撐，然后把外圓找正，調(diào)整中心架的支爪，使其輕輕接觸工件，就可以進(jìn)行加工。第二，用兩頂尖裝夾的方法來(lái)裝夾工件。我們可以用以下兩種方法來(lái)對(duì)工件進(jìn)行裝夾和找正：一是加工出一個(gè)溝槽，作為支撐軸徑，而且這個(gè)支撐軸徑的直徑要比工件要求的尺寸稍微大一些；二是直接把中心架支撐在工件中間，減小工件的長(zhǎng)徑。如果工件某個(gè)部位不要求加工或者不可以加工支撐溝槽，那么就要求我們另外配備一件輔助工具，這就是過(guò)度套桶。（3）尾座的校正在加工過(guò)程中，如果出現(xiàn)外圓有錐度，那么除了因?yàn)橹行募艿恼{(diào)整不準(zhǔn)確或者是支撐爪本身的接觸不好以外，就只剩下尾座的失誤了，所以在加工工件之前調(diào)整尾座。其調(diào)整的方法：用兩塊百分表分別對(duì)工件的兩邊加工出直徑相同的外圓進(jìn)行測(cè)量，并找正尾座中心。

三、細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削

在加工細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，除了要求對(duì)跟刀架和中心架的使用熟練以外，還要掌握如何避免工件的熱變形以及如何合理選擇刀具的幾何形狀等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

四、實(shí)例應(yīng)用

分析：假設(shè)工件是990mm長(zhǎng)，其上有三個(gè)不同直徑的外圓，分別是37.5mm，30mm，38mm，這樣就給我們的加工帶來(lái)了不便。（1）毛坯的準(zhǔn)備。第一，毛坯的選擇：細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件的工余量要比一般的零件加工余量要大，因此這次我們選用直徑為42mm，長(zhǎng)度為1000mm的毛坯材料。第二，毛坯的校直：較直的毛坯材料，加工余量均勻，振動(dòng)幅度小，殘余應(yīng)力小，工件變形小，因此我們要對(duì)毛坯進(jìn)行校直。（2）刀具的準(zhǔn)備。我們選用普通90度車(chē)刀進(jìn)行加工，刀具一定要求鋒利，嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工件中心，安裝刀具。準(zhǔn)備中心架，并嚴(yán)格檢查，有磨損情況及時(shí)修正，從新安裝，再次檢查，直到合格為止。（3）車(chē)削步驟。第一，端面的車(chē)削、中心孔的鉆削。把毛坯安裝到卡盤(pán)中，先將毛坯車(chē)出一個(gè)工藝臺(tái)階，車(chē)好端面，在打上中心空。在另一邊也做同樣的工序，用來(lái)作為后面加工時(shí)的定位基準(zhǔn)。第二，中心架的安裝，基準(zhǔn)面的研磨。把車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速調(diào)到300～600r/min，然后對(duì)中心架的支撐爪進(jìn)行研磨，直至達(dá)到合適的要求為止。第三，進(jìn)刀方式的選擇。第四，寬槽的加工。我們?cè)诒ＷC了工件外圓正確之后，就是對(duì)寬槽的加工了。用切槽刀在工件的相應(yīng)位置上加工出寬槽。第五，尺寸的保證，粗糙度的保證。我們可以用寬刃車(chē)刀進(jìn)行精加工，并降低切削速度。這樣能夠得到較小的粗糙度值和叫高的尺寸精度。（4）注意事項(xiàng)。第一，第一刀的切削深度不宜過(guò)大，防止有太大切削力產(chǎn)生影響頂尖的工作；第二，切削液的加注一定要充分，而且要從加工一開(kāi)始就進(jìn)行加注；第三，加工過(guò)程中，要時(shí)時(shí)注意支撐爪的磨損情況；第四，要防止工件有錐度產(chǎn)生，在加工前就要對(duì)尾座進(jìn)行調(diào)整；第五，頂尖的松緊程度也要時(shí)時(shí)注意，不能過(guò)松，也不能過(guò)緊。綜上所述，只要對(duì)零件的加工的工藝路線合理，方法掌握熟練，一般來(lái)說(shuō)，就不會(huì)有什么錯(cuò)誤出現(xiàn)了。