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切削細長軸怎么防抖
[2017-07-17]
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以下問題:
1、工件受切削力、自重和旋轉時離心力的作用,會產生彎曲、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鍵技術,問題就迎刃而解了。
三、使用中心架支承車細長軸
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
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,見圖(9?2)。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,并調整套筒外圓的軸線與主
軸旋轉軸線相重合,即可車削。
四、使用跟刀架支承車細長軸
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。
  從跟刀架的設計原理來看,只需兩只支承爪就可以了(圖9--4),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,車削時穩定,不易產生振動。因此車細找軸時一個非常關鍵的問題是要應用三個爪跟刀架。
五、減少工件的熱變形伸長
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,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,可查閱有關附錄表。
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a=11.59?10-6 1/℃
根據公式(9.5)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,因此只能本身產生彎曲。細長軸一旦產生彎曲后,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、使用彈性回轉頂尖 用彈性回轉頂尖加工細長軸,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量。
3、刀具保持銳利  以減少車刀與工件的摩擦發熱。
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