超细长轴车削加工工艺

引言通常轴的长度与之直径比大于20～25(即L/d≥20～25)的轴称之为细长轴。而加工Ø35×4095、Ø10×1300长轴时，因径长比达1:100至1:150左右，属超细长轴加工。
超细长轴车削的工艺特点：①超细长轴刚性很差，车削时装夹不当，很容易因切削力及重力的作用而发生弯曲变形，产生振动，从而影响加工精度和表面粗糙度。②超细长轴的热扩散性能差，在切削热作用下，会产生相当大的线膨胀。如果轴的两端为固定支承，则工件会因伸长而顶弯。③由于轴较长，一次走刀时间长，刀具磨损大，从而影响零件的几何形状精度。④车超细长轴时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。若压力过小或不接触，就不起作用，不能提高零件的刚度：若压力过大，零件被压向车刀，切削深度增加，车出的直径就小，当跟刀架继续移动后，支承块支承在小直径外圆处，支承块与工件脱离，切削力使工件向外让开，切削深度减小，车出的直径变大，以后跟刀架又跟到大直径圆上，又把工件压向车刀，使车出的直径变小，这样连续有规律的变化，就会把细长的工件车成“竹节”形。造成机床、工件、刀具工艺系统的刚性不良给切削加工带来困难，不易获得良好的表面粗糙度和几何精度。
我们在实践中，经过不断摸索，采用各种车削装置：如三支承块跟刀架、弹性活络顶针、垫块、托架支承：车削中采用反向进给车削，配合以最佳的刀具几何参数、切削用量、等一系列有效措施。提高了超细长轴的刚性，满足了加工要求。使的加工的超细长轴效果良好，表面粗糙度达到Ra3.2以上，锥度误差在工件全长4m 中仅0.04mm，椭圆度为0.01mm，弯曲度仅为0.15mm。且工效大大提高。

图1 工件装夹

图2 跟刀架

1 超细长轴车削装置

图3 垫木

2 刀具设计刀具几何参数和切削用量选择不当，造成切削力过大，发生弯曲变形和表面粗糙，工件装夹不良，尾座顶尖与工件中心孔顶得过紧，在上述夹紧方式下，采用反向走刀车削，使工件受力后能向弹性顶针处伸缩，如图5所示。