在普通車床上(shàng)加工細長軸對(dui)操作人員車工(gōng)操作技能水平(ping)要⛹🏻♀️求比較高,現(xian)當今使用數控(kong)車床加車端面(miàn)鑽中心孔機床(chuáng)相結合生産細(xi)長軸已經成為(wéi)行業内的共識(shi),使用銑端面打(da)中心孔機床先(xiān)将細⭐長軸總長(zhang)控制,高一緻性(xìng)的完成工件的(de)中心孔加📧工,一(yi)次裝夾兩端同(tong)時完成總長控(kòng)制,中心孔精度(du)💋保證,從而提高(gāo)🥵每一跟細長軸(zhóu)的标準性,為下(xià)道工序數控車(chē)床提供精準的(de)工件,減少每個(gè)環節的調整時(shi)間,從而實現細(xi)長軸效率提升(sheng)為生産廠家創(chuang)♌造利益。
當然對(dui)于暫時沒有銑(xi)端面的中心機(ji)床的生産廠家(jiā),細長軸就不能(néng)加工了嗎,答案(an)是否定的,機加(jia)工是沒有止境(jing)的一台💜簡單的(de)車床,鑽床,銑床(chuang)就可以完成很(hěn)多工件的加工(gōng),隻是效率和精(jing)度方面會差一(yi)些,且不容易推(tui)廣而已,下面是(shi)細長軸車削加(jia)工的技巧做以(yǐ)⛹🏻♀️介紹:
一、車中心(xin)架位、車端面、鑽(zuan)中心孔
為了能(néng)夠在細長軸兩(liǎng)端軸徑上加工(gong)出圓柱度和🤞粗(cu)糙🌈度較高的中(zhong)心架位,為下一(yī)步車端面、鑽中(zhōng)心孔打好基🤟礎(chu),筆者制作了尾(wěi)座夾頭,其原理(lǐ)類似于四爪卡(ka)盤。尾座夾頭的(de)一端安裝在莫(mo)氏5号活頂尖上(shàng),夾頭内徑、錐度(dù)與活頂尖外徑(jing)、錐度實配,夾頭(tou)的另一端孔徑(jìng)、比零件毛坯⭐尺(chi)寸大15mm~20mm,深50mm,并在對(duì)稱位置打4個M16~M20頂(ding)絲孔(如用3個頂(ding)絲不易調整、找(zhǎo)正工件)。使用四(sì)爪卡盤裝夾工(gōng)件,依靠車床前(qián)端的四爪卡盤(pan)和尾座夾頭的(de)四個頂絲固定(dìng)調正工件位置(zhì),這種方法方便(bian)、實用、好操作,俗(sú)稱“借餘量”,可以(yǐ)很好地避免出(chu)現因工件毛坯(pī)的彎曲變形造(zao)成影響正常加(jiā)工的問題。
1.車兩(liǎng)端中心架位
工(gong)件調正位置後(hou),操作者依次車(chē)出細長軸兩端(duan)的中心架位,并(bing)🐆保證兩端中心(xin)架位外徑尺寸(cun)一緻,以便于🏒中(zhong)心架的安裝🔆和(he)調整,同時,要保(bao)證所車出的中(zhōng)心架位表面粗(cū)糙度和圓柱度(du)精度,否則會影(yǐng)響🐕工件下一步(bù)的加工精度。
2.車(che)端面、鑽中心孔(kǒng)、車卡盤裝夾位(wei)置
先架上中心(xin)架,研磨中心架(jià)三個支撐爪與(yu)工件的🥵接觸⛷️面(mian),調整支撐爪的(de)位置,使工件旋(xuan)轉中心與機床(chuáng)軸心重合,并🚩使(shǐ)支撐爪與工件(jian)外圓保持微小(xiao)間隙接觸,充分(fen)注油潤滑、鎖緊(jǐn)中心架、啟動設(she)備,然後,開始車(chē)端面、鑽中心孔(kong)、車出卡盤裝夾(jiá)位置。
這樣操作(zuo)的優點是:中心(xin)架位粗糙度和(hé)圓柱度精度高(gāo),支撐工件牢固(gu)、穩定、調整方便(biàn),材料毛坯如有(you)彎曲變形等缺(que)陷容易校正,車(che)端面鑽中心孔(kong)的質量高,并且(qie)不易🌈打刀、不👄易(yi)折斷中心鑽。在(zài)實際生産🔴中,有(you)時鑽✉️出的中心(xīn)孔為橢圓形或(huo)為棱☔形,原因就(jiu)🌈是由于中心架(jia)位精度不高造(zào)成的。
二、裝卡工(gōng)件方式
在工件(jiàn)同軸度要求不(bú)是特别高的情(qing)況下,車削細🐉長(zhǎng)軸通常🈲采用一(yi)卡一頂裝夾的(de)方法,這樣夾緊(jǐn)力大、便㊙️于調正(zheng),工件的💛剛性好(hao),同時配合使用(yong)跟刀架做輔助(zhù)支撐,需🏃♂️要注意(yì)✍️的是:卡盤夾持(chí)工件的長度要(yao)盡可能縮短,并(bing)盡量多倒一🧡至(zhi)兩次頭✍️,以提高(gao)卡盤爪夾緊面(mian)與工件頂尖💞孔(kǒng)的同軸度,消除(chú)過定位對工件(jian)造成的扭曲(俗(su)稱别勁),也可以(yi)在卡盤爪和工(gōng)件之間纏一圈(quān)鋼絲并研磨頂(ding)尖孔。
後頂尖應(ying)選用彈性活頂(ding)尖,減少細長軸(zhou)受熱後的✍️伸♍長(zhǎng)✨,避免㊙️因工件受(shou)熱産生的熱彎(wan)曲變形,使切削(xue)加工順利,保證(zheng)零件的加工質(zhi)量。
三、調整車床(chuáng)加工錐度
在加(jia)工細長軸之前(qian),操作者必須首(shou)先調整車床加(jiā)工錐度💜,使車床(chuang)主軸旋轉中心(xin)與尾座頂尖中(zhōng)心一緻。隻有把(ba)車床加工錐度(du)消除了,跟刀架(jia)才能正常的使(shi)用✏️,加工出🆚的細(xi)長軸質量、精度(dù)才能達到要求(qiú)。
具體方法是:先(xian)車削靠車床尾(wei)座零件一端的(de)一段外徑,再車(che)削鄰近卡盤處(chu)零件的一段外(wài)徑,保持中拖闆(pan)♻️進刀刻度一緻(zhi),然後用外徑千(qiān)分尺測量兩端(duān)外徑尺寸,根據(ju)兩端尺寸調整(zheng)尾座(可用磁力(li)表檢測尾座調(diao)💘整、移動量),直至(zhì)所車出的工件(jian)兩端尺寸經測(ce)量一緻(調整車(che)床加工錐度時(shí),可适當考慮車(che)削加工中的刀(dao)具磨損,和跟刀(dāo)架支撐爪的磨(mo)損量)。
四、跟刀架(jià)的使用
正确地(di)使用跟刀架可(kě)以有效地提高(gao)工件的鋼性,避(bì)免工件震動,減(jian)小工件變形。三(sān)支撐爪的跟刀(dāo)架使用的較為(wéi)普😄遍,它的優點(diǎn)是:在車削加工(gōng)中,跟刀架的三(san)📱個支撐爪和車(che)刀從四個方向(xiàng)抵住工件,使工(gōng)件上下⭐、左右都(dou)不能移動,車削(xuē)時更加🛀🏻穩定,不(bu)易🤟産生振動。
使(shi)用跟刀架時,操(cao)作者要首先研(yan)磨跟刀架的三(san)個支😘撐㊙️爪和工(gong)件之間的接觸(chu)面,使其保持良(liang)好接觸,和相同(tong)的微小間隙,保(bao)持松緊适當并(bing)可以自由移動(dong)同時🍉,要充分冷(lěng)卻、潤滑。
如果跟(gen)刀架的三個支(zhi)撐爪和工件接(jie)觸太松或不🚶♀️接(jie)觸,就起不到支(zhi)撐作用,提高不(bú)了細長軸的剛(gang)性,在加⭐工中工(gong)件會出現震動(dong)。如果支撐爪的(de)壓力過大,或三(san)個支撐爪的壓(yā)力不均,工件在(zai)💁切削加工中會(huì)出現不穩定,造(zào)成切削深度不(bú)均,工件直徑大(dà)小不一,産生“竹(zhú)♈節”形。
同時,操作(zuò)者要注意力集(ji)中,密切觀察跟(gēn)刀架三個支撐(chēng)爪和工件之間(jian)的松緊變化程(cheng)度,注意後頂尖(jian)🌍和工件之❗間的(de)松緊程度🍉并及(jí)時做出調整。
在(zai)粗加工和半精(jing)加工時,可将跟(gēn)刀架跟在車刀(dao)後面;精加工時(shí)将跟刀架跟在(zài)車刀前面,以避(bì)免精加工表面(mian)被跟刀架的三(san)個支撐爪劃傷(shang),這樣可以保☁️證(zheng)加工出的工件(jian)尺寸精度和表(biǎo)面粗糙度達到(dao)要♈求。
五、使用反(fan)向走刀切削
反(fǎn)向切削是指在(zài)細長軸的車削(xuē)過程中,車刀從(cong)車床卡盤方向(xiang)向尾架方向進(jìn)給加工,這樣,切(qie)削加工過程🌈中(zhong)産生的軸向切(qiē)削力使細長軸(zhóu)受拉并由尾座(zuo)承受,可以防止(zhǐ)和減小工件的(de)震動,消除軸向(xiàng)切削力引起的(de)彎曲變形。
具體(tǐ)的方法是:可先(xiān)用合金60°車刀在(zai)靠近卡盤的一(yi)端車出一段🧑🏾🤝🧑🏼基(jī)圓,然後将跟刀(dao)架支撐在基圓(yuan)上,車刀在跟刀(dāo)架前面,在基圓(yuán)☎️上輕輕對刀,達(da)到深淺合✌️适、直(zhí)徑尺寸一緻,然(ran)後就可以直接(jie)走刀進行切削(xue)加工。
六、充分使(shǐ)用冷卻潤滑液(yè)
冷卻潤滑液的(de)作用非常大,一(yī)般使用15%的乳化(huà)液。它能快速❄️吸(xi)🚩收并帶走大量(liàng)的切削熱,降低(di)車刀和工件的(de)溫度🤟,防止工件(jian)的熱變形。細長(zhǎng)軸加工的一個(gè)關鍵問題,就是(shì)💃🏻需要解❌決工件(jian)❌的熱變形問題(tí)。
切削細長軸零(líng)件因走刀時間(jian)比較長,不可避(bi)免的會出現車(chē)刀⛷️和跟刀架支(zhī)撐爪的磨損,這(zhe)就對切削加工(gong)造成很大的影(ying)響,冷🔴卻潤滑液(yè)可以滲透到工(gong)件和刀具、工件(jian)和跟刀架之間(jian),形成一層保護(hù)膜,減小工件和(he)刀具之間、工件(jian)和跟刀架支撐(cheng)爪之間、刀具和(hé)鐵屑之💋間的摩(mó)擦,降低切削力(lì)和切削熱,減少(shǎo)刀具和跟刀架(jià)支撐爪的磨損(sun),提高工件的表(biǎo)面質量。同時,它(tā)還能提高斷屑(xie)效果,将鐵屑快(kuài)速沖走,使切削(xue)加工順利進行(háng)☂️。
七、合理使用刀(dāo)具
合理使用刀(dao)具可以減小切(qiē)削力、切削熱、減(jiǎn)小震動和彎曲(qǔ)⭕變形,保持車刀(dao)鋒利可以有效(xiào)地減少切削熱(rè),使切削加工順(shun)利進行,刀具常(cháng)用合金牌号YT15的(de)60°車🏃♂️刀。
車刀要選(xuǎn)取較大的前角(jiao)15°~30°以保持車刀鋒(fēng)利。同時,為增大(dà)❄️前角可以将車(che)刀裝得略高于(yu)工件中心,使後(hòu)角減小可以使(shǐ)車刀後面‼️對工(gōng)件起到支撐作(zuo)用,減小工件的(de)震動♻️。 車刀要增(zēng)大主偏角,可以(yǐ)減小徑向力,減(jiǎn)小彎曲變形。為(wei)提高已加工表(biǎo)面的質量,使鐵(tie)屑流向待加工(gōng)表面,刀具🏃刃傾(qīng)角應選為正值(zhi)。為使切屑順利(li)卷曲🌈、折斷,前刀(dāo)面應💃磨出斷屑(xiè)槽,刀尖圓弧盡(jìn)可能減小,以減(jian)小切削力。
八、合(he)理選擇切削用(yong)量
加工細長軸(zhou)要盡量選擇中(zhōng)、低轉速,減小離(li)心力,從而減小(xiǎo)工件🐪的彎曲變(biàn)形。切削用量選(xuan)擇的是否合理(lǐ),對☂️切削過程🈲中(zhōng)産生的切削力(li)的大小、切削熱(re)的🎯多少是🏒不同(tóng)的,因此對車削(xuē)細長軸時引起(qǐ)的變形也是不(bu)同的。
1.切削深度(dù)
随着切削深度(du)的增大,車時産(chǎn)生的切削力、切(qiē)削熱随之增大(dà),引起細長軸的(de)受力、受熱變形(xing)也增大。因💚此在(zài)車削細長軸時(shí),操作者應盡量(liang)減小切削深度(du)。
2.進給量
進給量(liang)增大會使切削(xuē)厚度增加,切削(xue)力增大。但切削(xuē)力不是按正比(bǐ)增大,因此細長(zhǎng)軸的受力變形(xing)系數有所下降(jiàng)。如果從提高切(qie)削效率的角度(du)來看,增大進給(gěi)量比增大切削(xuē)深度有利。
3.切削(xue)速度
提高切削(xuē)速度有利于降(jiang)低切削力。這是(shì)因為,随着切😍削(xue)速度的增大,切(qiē)削溫度提高,刀(dāo)具與工件之間(jiān)的摩擦力🈲減小(xiao),細長💃🏻軸的受力(li)變形減小。但切(qie)削速✍️度過高容(róng)易使細長軸💞在(zài)離心力作用下(xià)出現彎曲,破壞(huai)切削過程的平(ping)穩性,所以切削(xuē)速度❌應控制在(zài)一定範圍。對長(zhang)徑比較大的工(gong)件,切削速度要(yào)适當降低。
細長(zhang)軸的加工技術(shu)雖然較難掌握(wo),但隻要找出規(guī)律,不🍉斷總結經(jīng)驗,仍然可以加(jia)工出合格的細(xì)長軸工件。 從上(shang)面看出細長軸(zhou)的加工在軸類(lèi)加工中的難度(du)還是比較大的(de),随着技術的不(bú)斷🏃🏻進步,我們可(ke)以看到在細長(zhang)軸加🈚工中最大(da)的難度和最影(yǐng)響加工效率的(de)就是車端面鑽(zuan)中心孔工藝,因(yin)此采購一台合(he)适範圍的銑端(duan)面打中心孔機(jī)床提高細長軸(zhou)加工效率的和(he)精度提高生産(chǎn)利潤成為細長(zhang)軸行業👉的大方(fāng)向。