看老外如何完爆細(xì)長軸車削
我們都知道細(xì)長軸難加工耗憨,細(xì)長軸剛性差陵蜻,車削時(shí)產(chǎn)生的受力、受熱變形較大褒醒,很難保證細(xì)長軸的加工質(zhì)量要求藕各。今天就來看看奧地利工匠如何車削細(xì)長軸的。雙刀切削:
視頻中的機(jī)床來自奧地利EMCO公司焦除,一家有著近60年歷史的專業(yè)車床制造廠家激况,迄今為止全世界有超過100萬臺(tái)EMCO機(jī)床在為各行各業(yè)進(jìn)行服務(wù)。EMCO公司總部坐落在奧地利的薩爾斯堡附近膘魄,現(xiàn)在的EMCO公司600多名員工的規(guī)模已成為奧地利第一大機(jī)床廠誉碴,歐洲最大車床廠之一。
關(guān)于視頻中展示的雙刀切削瓣距,下面這個(gè)視頻大家也可以看一看黔帕,很爽:
通過采用合適的裝夾方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的刀具角度和切削用量等措施蹈丸,可以保證細(xì)長軸的加工質(zhì)量要求成黄。
細(xì)長軸在加工中是最常見的問題
1、熱變形大逻杖。
細(xì)長軸車削時(shí)熱擴(kuò)散性差奋岁、線膨脹大,當(dāng)工件兩端頂緊時(shí)易產(chǎn)生彎曲荸百。
2槽邮、剛性差。
車削時(shí)工件受到切削力债竖、細(xì)長的工件由于自重下垂调捍、高速旋轉(zhuǎn)時(shí)受到離心力等都極易使其產(chǎn)生彎曲變形。
3姨猖、表面質(zhì)量難以保證吃它。
由于工件自重冕盅、變形、振動(dòng)影響工件圓柱度和表面粗糙度驼凌。
如何提高細(xì)長軸的加工精度
1宇颊、選擇合適的裝夾方法
(1)雙頂尖裝夾法。采用雙頂尖裝夾唾姊,工件定位準(zhǔn)確传悍,容易保證同軸度。但用該方法裝夾細(xì)長軸驱劳,其剛性較差帕恩,細(xì)長軸彎曲變形較大,而且容易產(chǎn)生振動(dòng)剩失。因此只適宜于長徑比不大屈尼、加工余量較小、同軸度要求較高拴孤、多臺(tái)階軸類零件的加工脾歧。
(2)一夾一頂?shù)难b夾法。在該裝夾方式中演熟,如果頂尖頂?shù)锰o鞭执,除了可能將細(xì)長軸頂彎外,還能阻礙車削時(shí)細(xì)長軸的受熱伸長芒粹,導(dǎo)致細(xì)長軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形兄纺。另外卡爪夾緊面與頂尖孔可能不同軸,裝夾后會(huì)產(chǎn)生過定位化漆,也能導(dǎo)致細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形估脆。因此采用一夾一頂裝夾方式時(shí),頂尖應(yīng)采用彈性活頂尖座云,使細(xì)長軸受熱后可以自由伸長疙赠,減少其受熱彎曲變形;同時(shí)可在卡爪與細(xì)長軸之間墊入一個(gè)開口鋼絲圈离春,以減少卡爪與細(xì)長軸的軸向接觸長度鼠废,消除安裝時(shí)的過定位,減少彎曲變形集圈。
(3)雙刀切削法络蜘。采用雙刀車削細(xì)長軸改裝車床中溜板,增加后刀架恩奢,采用前后兩把車刀同時(shí)進(jìn)行車削与沪。兩把車刀,徑向相對(duì)哈涣,前車刀正裝吹对,后車刀反裝邀曲。兩把車刀車削時(shí)產(chǎn)生的徑向切削力相互抵消勺处。工件受力變形和振動(dòng)小暮戏,加工精度高,適用于批量生產(chǎn)痪酸。
(4)采用跟刀架和中心架垃散。采用一夾一頂?shù)难b夾方式車削細(xì)長軸,為了減少徑向切削力對(duì)細(xì)長軸彎曲變形的影響授嘀,傳統(tǒng)上采用跟刀架和中心架物咳,相當(dāng)于在細(xì)長軸上增加了一個(gè)支撐,增加了細(xì)長軸的剛度蹄皱,可有效地減少徑向切削力對(duì)細(xì)長軸的影響览闰。
(5)采用反向切削法車削細(xì)長軸。反向切削法是指在細(xì)長軸的車削過程中巷折,車刀由主軸卡盤開始向尾架方向進(jìn)給压鉴。這樣在加工過程中產(chǎn)生的軸向切削力使細(xì)長軸受拉,消除了軸向切削力引起的彎曲變形锻拘。同時(shí)油吭,采用彈性的尾架頂尖,可以有效地補(bǔ)償?shù)毒咧廖布芤欢蔚墓ぜ氖軌鹤冃魏蜔嵘扉L量署拟,避免工件的壓彎變形婉宰。
2、選擇合理的刀具角度
為了減小車削細(xì)長軸產(chǎn)生的彎曲變形推穷,要求車削時(shí)產(chǎn)生的切削力越小越好心包,而在刀具的幾何角度中,前角酵抚、主偏角和刃傾角對(duì)切削力的影響最大冈瞪。細(xì)長軸車刀必須保證如下要求:切削力小,減少徑向分力凹田,切削溫度低找仙,刀刃鋒利,排屑流暢链坝,刀具壽命長亲敷。從車削鋼料時(shí)得知:當(dāng)前角γ0增加10°,徑向分力Fr可以減少30%饿婴;主偏角Kr增大10°卒割,徑向分力Fr可以減少10%以上;刃傾角λs取負(fù)值時(shí)腌馒,徑向分力Fr也有所減少堂憔。
(1)前角(γ0)其大小直接著影響切削力寡花、切削溫度和切削功率,增大前角奥猎≈缱辏可以使被切削金屬層的塑性變形程度減小,切削力明顯減小封寞。增大前角可以降低切削力然评,所以在細(xì)長軸車削中,在保證車刀有足夠強(qiáng)度前提下狈究,盡量使刀具的前角增大碗淌,前角一般取γ0=150° 。車刀前刀面應(yīng)磨有斷屑槽抖锥,屑槽寬B=3.5~4mm亿眠, 配磨 br1=0.1~0.15mm,γ01=-25°的負(fù)倒棱磅废,使徑向分力減少纳像,出屑流暢,卷屑性能好还蹲,切削溫度低爹耗,因此能減輕和防止細(xì)長軸彎曲變形和振動(dòng)。
(2)主偏角(Kr) 車刀主偏角Kr是影響徑向力的主要因素谜喊,其大小影響著3個(gè)切削分力的大小和比例關(guān)系劣秦。隨著主偏角的增大,徑向切削力明顯減小巨陌,在不影響刀具強(qiáng)度的情況下應(yīng)盡量增大主偏角蔼邓。主偏角Kr=90°(裝刀時(shí)裝成85°~88°),配磨副偏角Kr'=8°~100°巡抛,刀尖圓弧半徑γS=0.15~0.2mm侨懈,有利于減少徑向分力。
(3)刃傾角(λs)傾角影響著車削過程中切屑的流向追艘、刀尖的強(qiáng)度及3個(gè)切削分力的比例關(guān)系凄系。隨著刃傾角的增大,徑向切削力明顯減小娇符,但軸向切削力和切向切削力卻有所增大量票。刃傾角在-10°~+10°范圍內(nèi),3個(gè)切削分力的比例關(guān)系比較合理遂撮。在車削細(xì)長軸時(shí)来讯,常采用正刃傾角+3°~+10°,以使切屑流向待加工表面。
(4)后角較小a0=a01=4°~60°舶得,起防振作用掰烟。
3肄绢、合理地控制切削用量
切削用量選擇的是否合理齿雕,對(duì)切削過程中產(chǎn)生的切削力的大小、切削熱的多少是不同的幔崖。因此對(duì)車削細(xì)長軸時(shí)引起的變形也是不同的珠插。粗車和半粗車細(xì)長軸切削用量的選擇原則是:盡可能減少徑向切削分力惧磺,減少切削熱颖对。車削細(xì)長軸時(shí)捻撑,一般在長徑比及材料韌性大時(shí),選用較小的切削用量缤底,即多走刀顾患,切深小,以減少振動(dòng)个唧,增加剛性江解。
(1)背吃刀量(ap)。在工藝系統(tǒng)剛度確定的前提下徙歼,隨著切削深度的增大废筒,車削時(shí)產(chǎn)生的切削力、切削熱隨之增大捆牍,引起細(xì)長軸的受力棉挤、受熱變形也增大。因此在車削細(xì)長軸時(shí)跃躯,應(yīng)盡量減少背吃刀量岳扒。
(2)進(jìn)給量(f)。進(jìn)給量增大會(huì)使切削厚度增加唯久,切削力增大掘叫。但切削力不是按正比增大,因此細(xì)長軸的受力變形系數(shù)有所下降吕罩。如果從提高切削效率的角度來看洒屡,增大進(jìn)給量比增大切削深度有利。
(3)切削速度(v)等跳。提高切削速度有利于降低切削力查奉。這是因?yàn)椋S著切削速度的增大井辜,切削溫度提高绎谦,刀具與工件之間的摩擦力減小,細(xì)長軸的受力變形減小。但切削速度過高容易使細(xì)長軸在離心力作用下出現(xiàn)彎曲窃肠,破壞切削過程的平穩(wěn)性包个,所以切削速度應(yīng)控制在一定范圍。對(duì)長徑比較大的工件冤留,切削速度要適當(dāng)降低碧囊。
(機(jī)工機(jī)床世界)
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