普通車床加工軸類工件的工藝分析

邢海霞

摘要：普通車床是用于加工軸形、盤形以及環(huán)形等各種類型零件的臥式車床，可以進行零件端面、零件內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、零件內(nèi)外部螺紋等多個工序，并且利用相關(guān)附件還可以對零件進行鉆孔、擴孔操作以及攻絲、滾花等處理。在現(xiàn)代工件加工中，普通車床是不可缺少的加工機器。軸類零件是普通車床加工的一種重要零件，主要包括對軸類零件外圓面的加工、內(nèi)圓面的加工、圓弧面的加工以及螺紋的加工等。該文主要對普通車床加工細長軸零件的工藝和步驟進行簡單探討。

關(guān)鍵詞：普通車床;零件;過程

1.校直

通過校直，我們可以確保車削量一致，此時不需要過多的車削用時，能夠防止振動。對于毛料來講，在處理以后能夠保證表層的殘余力均衡，防止零件有太過明顯的形變。我們在處理的時候最好不用使用壓彎措施。因為該措施雖然能夠使得毛料在短時間內(nèi)變直，但在不久之后它就會因為應(yīng)力未整個消除而變彎，無法完成校直活動。在使用錘敲措施的時候，我們要先將毛料的凹面放到平板之上，然后用錘敲擊此面，確保此處的金屬擴展，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)伸直毛料的目的了。在特殊狀態(tài)之下，我們還可以使用圓弧形的錘子敲擊，確保錘面和材料完全接觸，防止毛料面受損。假如毛料的彎折過大的話，我們可以使用熱校直措施。如果校直之后，所有的彎折度都不超過0.8mm的話，就算達標(biāo)了。

2.平端面，打中心孔

將毛坯料穿入機床主軸孔卡緊平端面，打中心孔。此時要注意的是，中間的孔要保證是圓形的，而且不能歪斜，其潔凈度以及形態(tài)等都要合乎規(guī)定。同時還要保證端面平穩(wěn)，確保毛料的卡爪長度一致，因為一旦伸長不一樣的話，就會使得其中心線偏移，最終導(dǎo)致零件的形態(tài)改變。

3.研磨跟刀架的支承塊面

在處理細長軸的時候，我們可以使用刀架和兩爪，不過此時要確保支承體和零件的連接順暢。在選擇支承塊的時候，最好選擇耐磨的鑄鐵，而且為了確保支承面和零件的表層連接順暢，最好是在處理以前研磨表面。具體來說，要按照如下的步驟操作。先要把毛料放到機床上面，一邊使用卡盤夾，另一邊使用頂尖。要確?？ňo區(qū)域的長度在15-20ram左右。過長或是過短都不可以。按第一刀粗車后的直徑進刀，以進給量0.4mm左右走刀，車一小段，然后將跟刀架支承塊壓緊在這段表面上研磨。在研磨的時候，禁止放入冷卻液。利用車過的刀花研磨弧面，直到支承塊表面全部研完為止。接下來放置冷卻液，同時還要適當(dāng)研磨，確保表面的光潔度較高。如果支承體的表面和零件的表面是無縫貼合的話，此時其表面就像是軸瓦，可以應(yīng)對切削力;如果支承面圓弧半徑過大，車削時易振動;如果支承面圓弧半徑過小，爪面磨損快，會使工件出現(xiàn)棱柱形，橢圓或麻花形。跟刀架支承塊應(yīng)和工件輕輕接觸，并保持很小間隙配合，既不能太松也不能太緊。每車一刀之前，必須先研跟刀架支承面，務(wù)必保證圓弧面吻合。

4.增加活動中心架

如果所加工的零件直徑和長度的比值超過100時，就需要在使用跟刀架的同時增設(shè)活動中心架，這樣就能有效避免由于零件自重而導(dǎo)致的下垂問題，零件在切削過程中也不會出現(xiàn)振動以及變形的情況。活動中心架的支撐應(yīng)該設(shè)置在零件的中間部位，并按照機床工件軸向?qū)?，此時中心架的支撐可以自由移動到任一個下垂點，并在走刀的帶動作用下隨時移動位置。零件加工過程中跟刀架支承爪與車刀自己的距離不能太遠，可位于車刀后面3毫米處，以免對零件產(chǎn)生作用力引起振動。

5.走刀方向

在處理細長軸的時候，必須使用反走刀，即走刀方向從床頭走向尾座，原因是這樣能夠避免變形現(xiàn)象發(fā)生，提升效率。頂尖的作用有三：第一是細長工件不下垂;第二是承受工件轉(zhuǎn)動時的離心力;第三是承受一部分主切削力和徑向切削力。由于車削細長軸時必須使用跟刀架（有時還需以活動中心架支撐工件），所以切削力主要由跟刀架承受了。這時，反向走刀的軸向切削力就能起到將工件拉直的作用，避免變形。而正走刀和上述完全不一樣，會使工件受到偏心壓縮（軸向走刀力并不作用在工件軸心，而是作用在外圓附近，這種情況稱之為偏心壓縮），細長物體受到壓縮時，容易彎曲變形。

6.應(yīng)用活頂尖

細長軸車削時頂尖并沒有起到應(yīng)對切削力的作用，其作用是提升剛度，防止甩動。當(dāng)校直好毛料以后，離心力也變低了，所以，此時頂尖只需要輕微的頂住零件就行了，不用用力太猛，如果力過大的話，就會導(dǎo)致零件彎折，常見的頂尖就可以使用。在檢查松緊度的時候，我們可以用手指夾緊頂尖，如果零件活動的時候頂尖也能夠運轉(zhuǎn)的話，就表示達標(biāo)了。由于加工的時候，零件受熱會變長，因此我們要不停的檢查其松緊性。在具體的工作中，我們要不斷地把頂尖朝著后方挪動，在進行精車處理的時候，如果車刀靠近尾座區(qū)域的話，就可以將頂尖整體退出來。假如主軸的軸線沒有和機床的尾部保持一致的話，此時我們就要按照不斷朝后方挪動的方法來移動頂尖，這樣可以將錐度消除掉。眾所周知，零件的錐度和導(dǎo)軌以及刀架的精確性有很大的關(guān)聯(lián)，和尾座的具體方位并沒有多大的關(guān)系。相反的，假如頂尖在頂靠的時候用力太猛，靠得太緊的話，此時尾座的方位就會對錐度產(chǎn)生一定的干擾，影響到精車工作的開展。

7.精車加工工藝

細長軸零件精車應(yīng)采用低速，彈簧光刀采用寬刃的硬質(zhì)合金，并保證零件不發(fā)生振動、變形。細長軸零件的精加工過程中可結(jié)合零件和各種器具的受力情況來控制切削方式，以保證零件的加工精度。細長軸零件精車加工要求刀具刃磨要好，車刀刀刃要絕對平行與零件軸線，零件表面與精車刀完全接觸，并且采用從床頭到尾座的反向走刀方式;頂尖對零件的固定要比粗車工藝時候更松一些;細長軸零件的粗車以及精車工藝中應(yīng)使用充足的冷卻潤滑劑，使用冷卻潤滑劑一方面是為了冷卻跟刀架承爪和零件;另一方面還可以起到潤滑作用，減少零件與支承面的摩擦，提高零件加工精度，而且零件加工過程中如果溫度較高也會影響加工精度，所以有冷卻作用的潤滑油在零件粗車以及精車工藝中的應(yīng)用是必不可少的。

以上是對普通機床加工細長軸零件的主要步驟以及相關(guān)工藝技術(shù)的簡單介紹。另外，刀具是普通機床加工各種零件的重要工具，合理選擇刀具對零件加工效果有著重要影響，一般情況下，粗車刀具采用硬質(zhì)合金左偏刀，精車刀具采用寬刃硬質(zhì)合金彈簧車刀，每種刀具都有各種的特點和性能，在零件的加工過程中發(fā)揮著重要作用，直接影響著零件的加工精度和加工效率。

參考文獻

[1]趙君儀，楊榮強.智能化車床加工過程軸類加工分析[J].南方農(nóng)機，2019，50（04）：134-135.

[2]吳董龍.基于普通車床對階梯軸的加工工藝分析[J].機械管理開發(fā)，2019， 198（10）：101-103.

（駐馬店技師學(xué)院）