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細長軸數(shù)控車削方法
細長軸數(shù)控車削方法是小編為大家?guī)淼恼撐姆段模瑲g迎閱讀。
在數(shù)控加工中，車細長軸工件是一種難度較大的加工工藝。
但該工作也有一定的規(guī)律性，存在三個關鍵技術，即中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及如何合理選擇車刀幾何形狀等方面，下面以一個實際工件為長800mm直徑40mm的細長軸，在中心架和跟刀架的輔助的前提下，來對細長軸進行合理的闡述加工。
一、零件圖的分析
該工件表面由內(nèi)外橢圓面、內(nèi)孔及內(nèi)外螺紋等表面組成，其中多個直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求。
零件圖尺寸標柱完整，符合數(shù)控加工尺寸標柱要求;輪廓描述清楚完整;零件材料為45鋼，切削加工性能較好，無熱處理和硬度要求。
1、結(jié)構(gòu)工藝性分析
零件的公藝性是指零件對加工方法的適應性，即所設計的零件結(jié)構(gòu)便于加工成型。
在數(shù)控車床上加工零件時，應該根據(jù)數(shù)控車削的特點，認真審視零件結(jié)構(gòu)的合理性。
本次研究課題就應該使用多把車刀，以及其它輔助裝置來完成零件的車削加工。
2、尺寸標注方法分析
零件圖上尺寸標注方法應適應車床加工的特點。
本零件圖的尺寸標注能夠直觀的分析出各部分的尺寸，尺寸標注沒有不合理的部分。
3、精度及技術要求分析
對被加工零件的精度及技術要求進行分析，是零件工藝分析的重要內(nèi)容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。
精度及技術要求分析的主要內(nèi)容如下：
(1)分析精度及各項技術要求是否齊全、是否合理。
(2)分析本工序的數(shù)控車削加工精度能否達到圖樣要求，若答不到，需要采取其它措施彌補時，則應給后續(xù)工序留有余量。
(3)找出圖樣上有位置精度要求的表面，這些表面應在一次安裝下完成。
(4)對表面粗糙度要求較高的表面，應確定用恒線速度切削。
4、輪廓幾何要素分析
在分析零件圖時，要分析幾何要素的給定條件是否充分。
本零件圖幾何要素充分，圓弧與圓弧相切，內(nèi)外螺紋緊密配合，總長度等于各段長度，符合輪廓幾何要素要求。
二、車削過程要注意的問題：
1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴重影響其圓柱度和表面粗糙度。
2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，;車削就很難進行，嚴重時會使工件在支持尖間卡住。
因此，車細長軸是一種難度較大的加工工藝。
雖然車細長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關鍵技術，問題就迎刃而解了。
三、中心架支撐細軸使用過程：
在車削細長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。
一般車削細長軸使用中心架的方法有：1、中心架直接支承在工件中間 當工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，這樣支承，L/d值減少了一半，細長軸車削時的剛性可增加好幾倍。
在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。
車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應經(jīng)常加潤滑油。
為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。
2、用過渡套筒支承車細長軸用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。
為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸，過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。
四、使用跟刀架支撐細長軸的方法：
跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。
從而提高細長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。
從跟刀架的設計原理來看，只需兩只支承爪就可以了，因車刀給工件的切削抗力F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個支承爪上。
但是實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪、接觸支承爪而產(chǎn)生振動。
如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。
因此車細找軸時一個非常關鍵的問題是要應用三個爪跟刀架。
五、車削細長軸的車刀的選擇：
1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。
2、切削用量：粗車時，切削速度vc=50～60m/min;進給量f=0..3～0.4mm/r;切削深度ap=1.5～2mm。
精車時，切削速度vc=60～100m/min;進給量 f=0.08～0.12mm/r ;切削深度ap=0.5～1mm.。
3、采用乳化液作切削液。
4、適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細長軸。
六、合理選擇車刀的幾何形狀：
車削細長軸時，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。
選擇時主要考慮以下幾點：
1、由于細長軸剛生差，為減少細長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強度情況下，應盡量增大車刀主偏角。
車刀的主偏角取kr=80°～93°。
2、為減少切削煙力和切削熱，應該選擇較大的前角，取r0=15°～30°。
3、車刀前面應該磨有R11.5～3的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。
4、選擇正刃傾角，取入=3°使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。
5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。
6、為了減少徑向切削力，應選擇較小的刀尖圓弧半徑(re<0.3mm)。
倒棱的寬度也應選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。
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