?在機械加工過程中,有很多軸類零件的長徑比L/d>25。在切削力、重力和頂尖頂緊力的作用下, 橫置的細長軸很容易彎曲甚至失穩, 因此, 車削細長軸時必須改善細長軸的受力問題。 加工方法: 采用反向進給車削, 選用合理的刀具幾何參數、切削用量、拉緊裝置和軸套式跟刀架等一系列有效措施。
? ? ? 一、車削細長軸產生彎曲變形的因素分析?
? ? ? 在車床上車削細長軸采用的傳統裝夾方式主要有兩種,這里主要說說一夾一頂安裝。
? ? ? 通過實際加工分析,車削引起細長軸彎曲變形的原因主要有:
? ? ? 1、切削力導致變形
? ? ? 在車削過程中,產生的切削力可以分解為軸向切削力PX、徑向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力對車削細長軸時產生彎曲變形的影響是不同的。
? ? ? 2、切削熱產生的影響
? ? ? 加工產生的切削熱,會引起工件熱變形伸長。由于在車削過程中,卡盤和尾架頂尖都是固定不動的,因此兩者之間的距離也是固定不變的。這樣細長軸受熱后的軸向伸長量受到限制,導致細長軸受到軸向擠壓而產生彎曲變形。 ????
二、提高細長軸加工精度的措施
? ? ? 1、選擇合適的裝夾方法
? ? ? 在車床上車削細長軸采用的兩種傳統裝夾方式中,采用雙頂尖裝夾,工件定位準確,容易保證同軸度。但用該方法裝夾細長軸,其剛性較差,細長軸彎曲變形較大,而且容易產生振動.因此只適宜于安裝長徑比不大、加工余量較小、同軸度要求較高的工件。
? ? ? 采用跟刀架和中心架,雖然能夠增加工件的剛度,基本消除徑向切削力對工件的影響。但還不能解決軸向切削力把工件壓彎的問題,特別是對于長徑比較大的細長軸,這種彎曲變形更為明顯。因此可以采用軸向拉夾法車削細長軸。軸向夾拉車削是指在車削細長軸過程中,細長軸的一端由卡盤夾緊,另一端由專門設計的夾拉頭夾緊,夾拉頭給細長軸施加軸向拉力,
? ? ? 2、采用合理的車削方法
? ? ? 采用反向切削法車削細長軸 。這樣在加工過程中產生的軸向切削力使細長軸受拉,消除了軸向切削力引起的彎曲變形。同時,采用彈性的尾架頂尖,可以有效地補償刀具至尾架一段的工件的受壓變形和熱伸長量,避免工件的壓彎變形。
? ? ? 3、合理地控制切削用量
? ? ? 切削用量選擇的是否合理,對切削過程中產生的切削力的大小、切削熱的多少是不同的。
? ? ? 隨著切削深度的增大,車削時產生的切削力、切削熱隨之增大,引起細長軸的受力、受熱變形也增大。因此在車削細長軸時,應盡量減少切削深度。
? ? ? 進給量增大會使切削厚度增加,切削力增大。但切削力不是按正比增大,因此細長軸的受力變形系數有所下降.如果從提高切削效率的角度來看,增大進給量比增大切削深度有利。
? ? ? 提高切削速度有利于降低切削力。切削速度過高容易使細長軸在離心力作用下出現彎曲,破壞切削過程的平穩性,所以切削速度應控制在一定范圍。對長徑比較大的工件,切削速度要適當降低。
? ? ? 4、選擇合理的刀具角度
? ? ? 為了減小車削細長軸產生的彎曲變形,要求車削時產生的切削力越小越好,而在刀具的幾何角度中,前角、主偏角和刃傾角對切削力的影響最大。
? ? ? 前角(γ) 其大小直接著影響切削力、切削溫度和切削功率.
? ? ? 增大前角可以降低切削力,所以在細長軸車削中,在保證車刀有足夠強度前提下,盡量使刀具的前角增大,前角一般取γ=13°~17°。
? ? ? 主偏角(kr) 其大小影響著3個切削分力的大小和比例關系。在60°~75°范圍內。在車削細長軸時,一般采用大于60°的主偏角。
? ? ? 刃傾角(λs)傾角影響著車削過程中切屑的流向、刀尖的強度及3個切削分力的比例關系。在車削細長軸時,常采用正刃傾角0°~+10°,以使切屑流向待加工表面