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闲聊细长轴的车削

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发表于 2016-8-8 11:29:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

车怕细长,说得是在车床上加工超过长径比(L/d)大于25时的轴类加工。也有说是超过20的就叫细长轴。
在加工细长轴时因为刚性差,轴容易产生弯曲的振动。因此出现翘曲,锥度过大,凸肚,竹节,棱形,不园等疵病,使工件不能得到预期的精度及粗糙度。

因为细长轴长径比大,所以本身刚性很差。再加上切削力,切削热和振动等影响,会产生
1. 因为径向切削力影响,使工作弯曲,引起振动。影响加工精度及粗糙度。
2. 因为工作自重,变形和振动,影响园柱度及粗糙度
3. 工件高速旋转时离心力的作用,加剧变曲的振动
4. 切削热的影响,产生轴向伸长。
5. 由于工件长,每次切削时间长,刀具磨损和工件尺寸变化大

车削细长轴关健技术
细长轴加工虽然工艺难度大,技术要求高,但也不是不能克服。其主要三点
1. 装夹方法,利用超定位作用,使用中心架和跟刀架,增加工件刚性
2. 解决工件热变形伸长,一是使用弹性回转顶,使工件受热伸长时有退让余量,防止弯曲变形。二是加注充分切削液冷却。三是良好的润滑,减少热量。
3. 合理的车刀,减小径向力,避免振动。包括大前角和大主偏角,正刃倾角,车刀研磨,小的刀尖园弧半径等。

车削前的注意点
1. 工作材料消除内应力
2. 若原本材料弯曲,得先矫直
3. 因为工作刚性差,车加工时容易让刀,需多次车削,所以加工余量比一般工作得大
4. 在钻中心孔前注意坯料直度
5. 机床尾座与主轴中心同轴,尾套筒伸出部分短,以便减少振动
6. 中凡架与跟刀架的卡爪园弧面与工件外园吻合
7. 被夹持部分不宜过长,避免卡爪装夹时所造成的应力变形
8. 支承面园度好,表面光洁无缺陷
9. 中心架及跟刀架与工件接触适宜,防止过松过紧
10.             加工时如发现形位超,应松开重新消除再重新调整
11.             合理的车刀角度及切削用量
12.             充分冷却
13.             粗车时跟刀架在车刀后,精车时跟刀架在车刀前
14.             假如一端卡盘一端中心架,则安装时最好先用顶尖顶住,打表测量后调整中心架。
15.             使用中心架时,架中心架处外园必须精车作基准。

车细长轴的装夹法有几种,比如:
包括一夹一顶,上中心架,正装车刀切削。
用两顶尖拨顶,上中心架。
一夹一顶(弹性活顶尖)上跟刀架,正装车刀切削
一夹一顶(弹性活顶尖),夹持面开口钢丝圈,跟刀架,反向进给
一夹一拉,上跟刀架,反向进给
改装中滑板,高前后刀架,双刀同时切削。
总之得根据加工精度,批量等合理选取。具体方法见相关加工工艺手册类书籍
细长轴切削举例反向进给法
采用卡盘夹持工件,在卡爪与工件间垫入钢丝形成线接触,避免卡爪夹死现象而引起弯曲。另一端由弹性滑移活顶尖。加工时有热涨变形时可压缩顶尖,工件不易弯曲。切削向是向顶尖进给,带跟刀架。使工件受拉应力作用后能向弹性顶尖处伸缩,减少车削变形。

几种质量问题的原因和对策
1. 弯曲度。 1)主要是自重或本身弯曲,车削后弹性变形恢复。解决办法是矫直坯料及热处理。2)装夹顶得过紧,3)切削用量过大,切削温度高,冷却不均匀。改善冷却润滑条件,控制热变形。4)刀具参数不当,切削用量不当。5)刀尖与支承间距过大。
2. 外园边接不好
    一般多是操作不当引起。
3. 竹节形原因。1)跟刀架与工件外园接触不良,支承压力过大。2)吃力量掌握不好,让刀现象使接刀不良,外园上产生台阶。3)工件加工余量明显不均,产生不均的切削力。
4. 腰鼓形主要是工件表面和跟刀架卡爪接触不良或接触面过小,或卡爪材料不当磨损等。解决方法是:调整接触压力,选择耐磨材料作卡爪,合适的切削用量,较高的切削速度,增加工艺系统刚度等。
5. 多棱形及麻花形
1) 产生原因是卡爪调整过松,产生低频振动。
2) 顶尖过紧,工作弯曲变形,车成麻花形
3) 线膨胀,造成弯曲,车成麻花
4) 坯料本身弯曲,加工时不平衡,造成此现象。
6.加工后产生锥度
    原因是顶尖与主轴线不平行,再是刀具磨损。所以调整机床和增强刀具的耐用性是必须的
6. 粗糙度不符要求
   产生原因是加工时振动,跟刀架支承材料不当,接触不良。刀具参数不当。

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参与人数 9威望 +168 收起 理由
刀切面 + 3 很给力!
Architect + 3 现在好多厂子弹性回转顶都用得少了。.
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发表于 2016-8-8 15:59:44 | 显示全部楼层
哈哈,细长,都怕,我刚到工厂的时候,设计科有个师父,早年是厂子‘第一车’,你就知道有多厉害了,哈哈,后来上721,就进设计科画图了,我最初给人家画零件,哈哈,

细长,学问特多,有些不合玩,是不会顶,拿捏不了力道,哈哈,松了紧了都不行,还有就是磨刀,不会磨刀的,也没戏,

再就是听人家讲‘甩着车’,哈哈,俺觉得只能意会了,大厂能人多,听几年,就懂不少,哈哈,但俺是不会,这个要学徒,哈哈哈

点评

玩细长的,刀也很重要,还得和装夹相搭,角度,刀尖,卷屑槽。一大溜的事。那点弄不好,就玩不成。绝对是手艺  发表于 2016-8-9 10:38
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发表于 2016-8-8 21:13:35 | 显示全部楼层
丛云大师?
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发表于 2016-9-15 17:19:49 | 显示全部楼层
讲解的挺细致!
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发表于 2016-10-5 10:23:33 | 显示全部楼层
详细,学习了。
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发表于 2016-10-7 06:35:03 | 显示全部楼层
厉害,讲的很细、实用又有条理。谢谢!
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发表于 2016-10-15 17:06:10 | 显示全部楼层
以前‘那个’社区不是有一个大神嘛。车细长轴有一套
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发表于 2016-10-16 22:48:07 | 显示全部楼层
满满的都是干货,
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