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一、細長軸的定義： 當工件長度跟直徑直比大于20～25倍（L/d>20～25）時，稱為細長軸。 二、由于細長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題： j8 x" C% c! |) p9 L
1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴重影響其圓柱度和表面粗糙度。 2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，車削就很難進行，嚴重時會使工件在頂尖間卡住。 因此，車細長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關(guān)鍵技術(shù)，問題就迎刃而解了。 0 ]7 u( s% H5 ?
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三、使用中心架支承車細長軸
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在車削細長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細長軸使用中心架的方法有： 1、中心架直接支承在工件中間 當工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，這樣支承，L/d值減少了一半，細長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應經(jīng)常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。 2、用過渡套筒支承車細長軸 用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸。過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。 四、使用跟刀架支承車細長軸
8 `( Y5 ^4 B7 L 跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。 從跟刀架的設(shè)計原理來看，只需兩只支承爪就可以了，因車刀給工件的切削抗力F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個支承爪上。但是實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪、接觸支承爪而產(chǎn)生振動。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。因此車細找軸時一個非常關(guān)鍵的問題是要應用三個爪跟刀架。 8 F" z( O4 N, B6 H" Y
- \7 v7 k$ x8 ]( K7 r5 G五、減少工件的熱變形伸長
9 G2 N1 B! Y8 Y+ z* q$ d; C0 J1 _8 I 車削時，由于切削熱的影響，使工件隨溫度升高而逐漸伸長變形，這就叫“熱變形”。在車削一般軸類時可不考慮熱變形伸長問題，但是車削細長軸時，因為工件長，總伸長量長，所以一定要考慮到熱變形的影響。 工件熱變形伸長量可按下式計算。 △L=aL△t 式中 a—材料線膨脹系數(shù)，1/℃； L—工件的總長，mm； △t—工件升高的溫度，℃。 常用材料的線膨脹系數(shù)，可查閱有關(guān)附錄表。 例 車削直徑為25mm，長度為1200mm的細長軸，材料為45鋼，車削時因受 切削熱的影響，使工件由原來的21℃上升到61℃，求這根細長軸的熱變形伸長量。 解 已知L=1200mm;△t=61℃－21℃=40℃;查表知，45鋼的線膨脹系數(shù)a=11.59×10-6 1/℃ 根據(jù)公式得： △L=aL△t=11.59×10-6×1200×40=0.556mm 從上式計算可知，細長軸熱變形伸長量是很大的。由于工件一端夾住，一端頂住， 工件無法伸長，因此只能本身產(chǎn)生彎曲。細長軸一旦產(chǎn)生彎曲后，車削就很難進行。減少工件的熱變形主要可采取以下措施： 1、使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖 用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細長軸，可有較地補償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進行。 2、加注充分的切削液 車削細長軸時，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。 3、刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。 六、合理選擇車刀幾何形狀
4 k# D1 ]9 T* B" f) N' X 車削細長軸時，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。選擇時主要考慮以下幾點： 1、由于細長軸剛生差，為減少細長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強度情況下，應盡量增大車刀主偏角。車刀的主偏角取kr=80°～93°。 2、為減少切削煙力和切削熱，應該選擇較大的前角，取r0=15°～30°。 3、車刀前面應該磨有R11.5～3的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。 4、選擇正刃傾角，取入=3°使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。 5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。 6、為了減少徑向切削力，應選擇較小的刀尖圓弧半徑（re<0.3mm）。倒棱的寬度也應選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。 七、車削細長軸的車刀 / F( h+ s z* [6 U) f" l/ c7 q" q/ _
1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。 2、切削用量：粗車時，切削速度vc=50～60m/min；進給量f=0..3～0.4mm/r；切削 深度ap=1.5～2mm。精車時，切削速度vc=60～100m/min；進給量 f=0.08～0.12mm/r ；切削深度ap=0.5～1mm.。 3、采用乳化液作切削液。 4、適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細長軸。
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發(fā)表于 2016-12-21 15:39:33
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