細(xì)長(zhǎng)軸的直徑和長(zhǎng)度之比(L/D)一般都大于20,車削時(shí)機(jī)床—工件—刀具工藝系統(tǒng)的剛性較差,工件極易彎曲且產(chǎn)生振動(dòng),特別是加工錐形部分剛度更差驻债。另外,由于細(xì)長(zhǎng)軸熱擴(kuò)散性差,切削過(guò)程中切削熱使工件產(chǎn)生的線膨脹,也會(huì)使工件容易產(chǎn)生腰鼓形、麻花形、竹節(jié)形等缺陷,不易獲得滿意的表面粗糙度及幾何精度贤丐。因此車削錐形細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),關(guān)鍵是要提高工藝系統(tǒng)的剛度,這對(duì)刀具、機(jī)床坦浦、輔助工具和工藝方法均有較高要求辙求。

圖1工件尺寸圖

如圖1所示,細(xì)長(zhǎng)軸的材料為45鋼。由于長(zhǎng)徑比大,表面精度要求較高,錐形部分的車削難度較大,采用常規(guī)的加工方法很難滿足質(zhì)量要求怔赤。通過(guò)分析,設(shè)計(jì)人員制定了合理的工藝方案,有效避免了在加工圓柱外圓時(shí)受切削力影響產(chǎn)生的彎曲變形,增強(qiáng)了在加工錐形部分時(shí)工件的剛度,減小了加工過(guò)程中的振動(dòng),提高了錐形細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量,取得了良好的加工效果弟诲。

細(xì)長(zhǎng)軸外圓的車削

在加工工件的f6-0.03外圓時(shí),采用圖2所示的裝夾方法安裝工件,為減小車削時(shí)工件的振動(dòng)和彎曲變形,加工過(guò)程中采用了反向走刀的加工方法。

1.鋼絲圈2.跟刀架3.工件4.彈簧頂尖
圖2反向走刀車削裝夾示意圖

首先在工件3的外圓上套一開口鋼絲圈1,使工件與卡爪間成線接觸(鋼絲圈起萬(wàn)向調(diào)節(jié)的作用),伸入卡盤用卡爪夾緊秩菩。

在工件的另一端鉆一圓柱孔作頂尖孔,以使頂尖與圓柱孔成線接觸,消除工件旋轉(zhuǎn)時(shí)的蹩勁現(xiàn)象但珍；尾座頂尖采用有伸縮性的彈簧頂尖4,這樣工件可軸向伸縮,補(bǔ)償切削熱引起的膨脹。同時(shí),跟刀架2配備三個(gè)支承爪,底部采用彈簧支承爪,支承爪的支承面與工件研配粉簇。切削過(guò)程中跟刀架三個(gè)支承爪與車刀組成兩對(duì)徑向壓力,以平衡車削時(shí)產(chǎn)生的徑向力绎术。車刀主偏角k=75°～90°,前角g=15°～20°,并磨制圓弧形切削槽,以減小背向切削力,增大軸向切削力。

錐形部分的車削

錐形部分的車削需對(duì)臥式車床的轉(zhuǎn)塔和橫刀架進(jìn)行改造(見圖3)蛀膊。

1.工件2.襯套3.叉形支承4.轉(zhuǎn)塔5.車刀柄6.軸7.螺釘8.U形板9.螺柱10.平板
圖3錐形部分的裝夾及車削示意圖

在橫刀架上固定一塊平板10,在平板10上以螺柱9為旋轉(zhuǎn)中心安裝一塊可轉(zhuǎn)動(dòng)的U形板8,根據(jù)細(xì)長(zhǎng)軸錐形部分的錐度將其旋轉(zhuǎn)至要求后用螺釘7固定在平板10上材诽。在U形板8上固定一根軸6,車刀柄5以其有襯套的孔在軸6上滑動(dòng)。同時(shí),在轉(zhuǎn)塔4上固定一個(gè)叉形工件支承3,工件1通過(guò)叉形支承3的襯套2進(jìn)入叉內(nèi),叉的內(nèi)側(cè)開有槽,車刀通過(guò)槽進(jìn)入叉內(nèi)進(jìn)行車削恒傻。由于刀柄5也是固定在轉(zhuǎn)塔4上的,當(dāng)轉(zhuǎn)塔4向機(jī)頭推進(jìn)時(shí),車刀便將進(jìn)入叉內(nèi)的細(xì)長(zhǎng)軸車成了圖示的錐形脸侥。

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