普通車床加工細(xì)長桿零件的工藝改進(jìn)

周大勇，周 玲，武春燕

（中國人民解放軍空軍預(yù)警學(xué)院雷達(dá)士官學(xué)校，湖北武漢 430345）

0 引言

細(xì)長桿零件在車床加工的零件中較為常見，在細(xì)長桿零件的加工過程中，由于受工件細(xì)長、工件本身質(zhì)量等因素的影響，導(dǎo)致細(xì)長桿零件出現(xiàn)加工困難，零件精確性降低，為保證工件的精確性與耐用性，必須對加工細(xì)長桿零件的工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1 影響細(xì)長桿零件精確性的因素

1.1 外力的作用

細(xì)長桿零件在加工過程中會受到重力、機(jī)械壓力等作用的影響，由于其自身剛性較弱，當(dāng)外力超過自身的承受限度時(shí)，細(xì)長桿零件就會發(fā)生變形甚至斷裂。細(xì)長桿零件在一開始就發(fā)生變形，會影響后續(xù)加工，導(dǎo)致零件的精確度降低，從而降低零件的成品率。在外力作用下，生產(chǎn)出的零件精確度不高，其實(shí)際作用的發(fā)揮也會受到影響。細(xì)長桿零件的成品率低也會造成資源的浪費(fèi)，增加工廠的生產(chǎn)成本，使工廠所得利益降低。因此在細(xì)長桿零件的加工過程中降低外力對零件加工的影響非常重要。

1.2 加熱導(dǎo)致零件變形

由于工件都有熱漲冷縮的特性，容易出現(xiàn)熱膨脹，在加工過程中，一旦對零件的加熱溫度超過零件所能承受的最高溫度，零件就會因溫度過高而發(fā)生變形，導(dǎo)致零件的精確度降低。因此在細(xì)長桿零件的加工過程中，對溫度的把握很關(guān)鍵。細(xì)長桿零件的剛性弱，對加工過程中的溫度條件要求高，過高過低的溫度都會使細(xì)長桿零件發(fā)生形變，影響零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在零件生產(chǎn)線路上必須安裝溫度調(diào)控設(shè)施，以便對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和及時(shí)調(diào)整。

2 普通車床加工細(xì)長桿零件的工藝改進(jìn)

2.1 增加零件精確度的校正工序

在對細(xì)長桿零件的加工過程中，零件由于自身的剛性不強(qiáng)，受熱性能不穩(wěn)等因素的影響，會發(fā)生變形或斷裂，導(dǎo)致零件的精確度降低，材料的利用率不高，針對這些可能發(fā)生的因素，在細(xì)長桿零件的制造、加工、運(yùn)輸、儲存等各個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)細(xì)長桿零件的特性保證其精確性，從而提高加工質(zhì)量，使加工出的細(xì)長桿零件滿足設(shè)計(jì)要求[2]。增加工廠效益。

2.2 增加控制加熱溫度的環(huán)節(jié)

細(xì)長桿零件機(jī)械加工后應(yīng)該進(jìn)行加熱，使其更容易塑造出客戶需要的零件，但在加工過程中應(yīng)控制好溫度，加熱到所需溫度時(shí)，保持溫度達(dá)到相應(yīng)的加熱時(shí)間，之后及時(shí)對零件進(jìn)行冷卻，如果加工過程中零件的加工程度沒有達(dá)到要求，可以先對其進(jìn)行必要的校正，在校正準(zhǔn)確達(dá)到要求后再進(jìn)行加熱，最終隨爐冷卻。

2.3 選擇正確的裝夾方式

普通的裝夾方式是利用機(jī)床將零件夾緊，但在加工過程中零件會受一系列因素的影響發(fā)生形變，這種形變的零件自身無法自行恢復(fù)，在零件的加工過程中這種變化積少成多，最終導(dǎo)致零件發(fā)生嚴(yán)重變形，影響零件的精確性。為改變由于裝夾方式導(dǎo)致零件精確性降低的情況，可以在加工時(shí)對細(xì)長桿零件的兩端添加鋼絲墊，以此來減少零件受重力和加熱造成的影響[3]。由于鋼絲墊的剛性較柔軟，在細(xì)長桿零件發(fā)生變形后可以起到一定的調(diào)節(jié)作用，降低細(xì)長桿零件變形對精確度的影響。在細(xì)長桿零件靠近卡爪處縮頸也可以對零件的變形起到一定的調(diào)節(jié)作用。

2.4 嚴(yán)格把控精確性

在對細(xì)長桿零件的加工過程中，也可以使用跟刀架和中心架，這兩種工具可以有效地降低外力對零件的影響作用，最大程度的保持零件的精確性。跟刀架和中心架在保持細(xì)長桿零件精確性的同時(shí)還可以提高零件的剛性，使零件更加符合要求。用手握住座架尾部，使其尾部停止零件繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，松手后使兩者一同旋轉(zhuǎn)，這種狀態(tài)時(shí)有利于細(xì)長桿零件受熱變長后的形變力得到釋放，減少零件的形變量。

2.5 科學(xué)選擇和安排刀具

在零件加工過程中，刀具的的選擇對零件精確性也起著一定的作用。不同的刀具的參數(shù)規(guī)格不同，使用刀具時(shí)對切削力的掌握是減小細(xì)桿零件變形的關(guān)鍵。在零件車削過程中，切削力越小越好，為了減小切削力應(yīng)選擇較大的車刀前角，同時(shí)在保證車刀前角夠大的情況下，保證刀的鋒利性，因?yàn)榈兜匿h利能使斷槽灶內(nèi)的碎屑更易排除，不會對零件的精確性造成影響。不同工序選擇不同的類型刀具，粗加工工序應(yīng)選用耐磨性較好的硬質(zhì)合金車刀，對零件進(jìn)行精細(xì)加工時(shí)應(yīng)選用寬刃車刀，因?yàn)閷捜熊嚨犊梢赃M(jìn)行高速加工，提高細(xì)長桿零件的的尺寸精度，減少表面粗糙對零件精確度的影響。

車刀的安排對細(xì)長桿零件的精確性也有影響，車刀安裝過程通常是將刀具的刀尖與細(xì)長桿零件的中心軸線相平，改裝后，粗加工工序安裝刀具的刀尖略高于零件的中心軸線，避免產(chǎn)生扎刀現(xiàn)象。在精裝車間工序裝刀時(shí)，刀具刀尖應(yīng)低于零件的中心軸線，這樣可以支撐細(xì)長桿零件，使細(xì)長桿零件車削的更加平穩(wěn)，車削的效果更加顯著[4]，零件的精準(zhǔn)性更高。

2.6 切削量的控制

在車床對細(xì)長桿零件進(jìn)行加工過程中，切削量的掌握對零件的精確性起著至關(guān)重要的作用。加工過程中刀具的切削力和熱量的產(chǎn)生都與刀具的切削量有關(guān)，如果切削過程中對切削用量把握不好，不僅會影響切削的效率與質(zhì)量，還會影響細(xì)長桿零件的精確性和成品率，因此加工的過程中把握好零件剛性的同時(shí)，還要把握車刀的切削量。切削過程中的切削量與切削深度以及切削速度都有一定的關(guān)系，在刀切過程中把握好力度，刀削的深度不要過深也不要過淺，選擇較小的刀削深度和適度的刀削速度，只有這樣才能提高零件的加工質(zhì)量。在提高速度的同時(shí)保證工件的質(zhì)量，提高效率，正確的應(yīng)用刀削液[5]，刀削時(shí)加入適量的刀削液可以提高刀削的速度。

2.7 車刀的走削方向

常規(guī)加工零件都采取正向切削，就是從零件的尾部開始切削切直到零件的頂部結(jié)束。由于零件錯(cuò)誤的固定方式，導(dǎo)致零件受到斜向力的作用發(fā)生變形，自身不能恢復(fù)原形，影響零件質(zhì)量。對此，可以采用斜向切削技術(shù)，從頂部進(jìn)行切割使切割的斜向力分向四周，減輕零件所受的作用力，如果尾部的作用力夠大則可以抵消這部分力，使零件的形變力得到釋放，避免細(xì)長桿零件因?yàn)榈断髯呦蚨l(fā)生改變[6]。

3 結(jié)語

分析普通車床加工細(xì)長桿零件的工藝，從影響細(xì)長桿零件質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，并針對影響零件加工精確度的校正工序、加熱溫度和工過程中選擇正確的夾桿方式等方面進(jìn)行詳細(xì)的介紹和分析，改進(jìn)后的細(xì)長桿加工工藝可以提高零件的加工質(zhì)量和精確度，節(jié)省原料縮短工時(shí)，提高生產(chǎn)效率。細(xì)長桿零件的加工是機(jī)床加工的主要內(nèi)容，經(jīng)過工藝改進(jìn)后的零件能更好地滿足市場需要。