掌握细长轴特性,保证细长轴加工质量

2.使用跟刀架车削细长
(1)车削之前必须对工件进行校直。目的是防止因工作自身弯曲。旋转时加剧弯曲程度,容易在切削时产生变形。一般采用的方法是:对直径较小的工件可采反击法,也就是把工件放在一个平台上用手转动工件,使弯曲凸起的部分向上用锤敲,使工件可向两端延伸,达到平直的目的。对直径较大的工件,可使用一些简单压力设备对其进行校直,基本做法是用V形铁将工件两端垫起,使工件弯曲凸起的部分向上,用机械力缓慢地向下压,往复几次后工件基本上可校直。通常情况下,粗车工件弯曲度不大于1mm,精车工件弯曲度不大于0.02mm。
消音板油田水处理(2)车削具体过程。要先把跟刀架用螺钉固定在大滑板上,跟在车刀后面,随车刀进给移动,以抵消背向力,增加工件的刚性,减小变形,从而提高细长轴的形状精度,并减小表面粗糙度。
(3)跟刀架结构。跟刀架从结构上分为两爪和三爪两种。车削时,最好选用三爪的跟刀架,使切削更稳定。从跟刀架的设计原理来看,只需要使用两爪的跟刀架就可以了。这是因为在车削时,车刀给工件的径向切削力使工件贴在跟刀架两个支承爪上,但在实际使用时,工件本身有向下的重力以及不可避免的弯曲,使工件的中心轴与机床轴的中心轴线总有一段距离。当工件旋转时,就会产生离心力。在离心力的作用下,工件会瞬时离开支承爪,又瞬时接触支承爪,从而产生振动。如果采用三个支承爪的跟刀架支承工件,一面由车刀抵住,使工件上下、左右都不能移动,车削就非常稳定,不易图像搜索
产生振动。实践证明,使用两爪跟刀架,由于支承柱窄、支承面小、刚性差、加工精度低,在加工细长轴时不宜采用;而使用三爪跟刀架,可显著地增加细长轴的刚性,减小振动和变形,能有效地提高加工精度和产生良好效果。但是,在使用三爪跟刀架时,如果使用不当,车削时会出现“竹节状”“棱圆状”和“麻花状”等形状的误差,因此使用时必须注意以下几点:第一,跟刀架的上爪、下爪和外侧爪应互成90°。第二,卡爪与工件接触表面最好是60°左右窄的条形,其轴向长度以30~40mm为宜,接触面积应超过80%。卡爪圆弧半径应与工件半径相适应,或大于工件半径,但应通过工件中心。如果圆弧没有要求,则应修磨,一般修磨方法有两种:一是跟刀架固定在滑板上,按工件直径选用铰刀或力铣刀夹在车床的卡盘上,主轴转动,用刀具铰或铣削卡爪圆弧面;二是车一段直径与细长轴直径相同、长度大于卡爪宽度、粗糙度Ra20~50u m的一段外圆,以600~700r/min的转速,与卡爪对开(不允许加冷却液),直至符合要求,最后用冷却液冲洗干净,再加机油研磨2~3min即可使用。第三,跟刀架底面与大拖板接触表面要严合,以保持其稳定性。第四,卡爪的材料以球墨铸铁为宜,因为铸铁耐磨性好、磨损小,又不会刮伤工件表面。第五,要仔细调整跟刀架卡爪对工件的压力,切忌支得过紧,应使其松紧适当。特别是在粗车时,由于毛坯余量不均匀,容易产生“竹节状”误差,一般调整时感觉到两个卡爪支承面和工件表面稳定接触即可锁定紧卡爪。
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3.采用其他方式车削细长轴智能婴儿床
(1)较长、较重的细长轴。这样的细长轴,无法使用中心架和跟刀架,可以采用在工件下面垫方木
块来增加工件刚性,根据工件长度不等距地安放,保证车削时能够随时取放大拖板正常进给。安放木块时,可直接垫放在导轨上,木块的上端还要制出两块10°~15°的木锲,用以调节高度,以免木块与工件接触面会太紧或太松。这样,不但防止工件因下重而弯曲,还可以起到消振作用。
(2)直径较小的细长轴。对这样的细长轴,用中心架或跟刀架支承。由于卡爪支承不到位,与工件之间间隙太大,起不到支承作用,可采用托架来支承。使用时,通过托架前后两颗左、右旋向的螺钉来调节两个滚轮间的距离,以适应直径不同的细长轴,托架底部光滑平整且有一条与车床V形导轨相配的V形槽,可直接安放在导轨面上,松紧托架中间外六角螺钉可调节高低。
三、减小细长轴热变形伸长量,防止工件弯曲
车削时,由于切削热的影响,使工件随温度升高而逐渐伸长变形,称为热变形。车削一般轴类工件,还可以不考虑热变形伸长问题。但加工细长轴时,热变形量的大小与工件总长度有关,所以,一定要考虑到热变形的影响。另外,还可通过热变形伸长量的计算公式:ΔL=αL LΔt
锁时之盒式中:ΔL为工件热变形伸长量(mm);αL为材料的线膨胀系数(1/℃);L为工件的全长(mm);Δt为工件升高的温度(℃)。
下面笔者举例说明两者之间的关系。加工直径为Φ25mm、长度为1200mm的细长轴,材料为45钢,车削时因受切削热的影响,使工件温度由21℃上升到61℃,求这根细长轴的热变形伸长量。
通过查《常用材料的线膨胀系数表》得知,45钢的线膨胀系数是X
L
=11.59×10.6/℃,把已知条件代入公式即可求得ΔL=0.556mm。由此可见,细长轴的热度形伸长量是很大的,细长轴的长度越长,热变形伸长量就越大。但是,因加工细长轴时,通常采用一夹一顶或两顶尖装夹方式,工件受热后无法延长而产生弯曲,工件一旦弯曲变形就会发生一系列的问题,影响到工件精度,甚至会使工件在顶尖卡住。克服工件热变形,可采用以下几个措施:
1.使用回转顶尖
补偿工件热变形伸长量、弹性回转顶尖与一般顶尖结构不同,它是用圆柱滚子轴承、滚针轴承受背向力,推力球轴承受进给力。在短圆柱、滚子轴承和推力球轴承之间,放置若干片碟形弹簧。当工件受热变形伸长
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