普通车床加工细长杆零件的工艺改进

周大勇，周 玲，武春燕

（中国人民解放军空军预警学院雷达士官学校，湖北武汉 430345）

0 引言

细长杆零件在车床加工的零件中较为常见，在细长杆零件的加工过程中，由于受工件细长、工件本身质量等因素的影响，导致细长杆零件出现加工困难，零件精确性降低，为保证工件的精确性与耐用性，必须对加工细长杆零件的工艺进行改进。

1 影响细长杆零件精确性的因素

1.1 外力的作用

细长杆零件在加工过程中会受到重力、机械压力等作用的影响，由于其自身刚性较弱，当外力超过自身的承受限度时，细长杆零件就会发生变形甚至断裂。细长杆零件在一开始就发生变形，会影响后续加工，导致零件的精确度降低，从而降低零件的成品率。在外力作用下，生产出的零件精确度不高，其实际作用的发挥也会受到影响。细长杆零件的成品率低也会造成资源的浪费，增加工厂的生产成本，使工厂所得利益降低。因此在细长杆零件的加工过程中降低外力对零件加工的影响非常重要。

1.2 加热导致零件变形

由于工件都有热涨冷缩的特性，容易出现热膨胀，在加工过程中，一旦对零件的加热温度超过零件所能承受的最高温度，零件就会因温度过高而发生变形，导致零件的精确度降低。因此在细长杆零件的加工过程中，对温度的把握很关键。细长杆零件的刚性弱，对加工过程中的温度条件要求高，过高过低的温度都会使细长杆零件发生形变，影响零件的质量和生产效率。在零件生产线路上必须安装温度调控设施，以便对温度进行实时观察和及时调整。

2 普通车床加工细长杆零件的工艺改进

2.1 增加零件精确度的校正工序

在对细长杆零件的加工过程中，零件由于自身的刚性不强，受热性能不稳等因素的影响，会发生变形或断裂，导致零件的精确度降低，材料的利用率不高，针对这些可能发生的因素，在细长杆零件的制造、加工、运输、储存等各个环节，根据细长杆零件的特性保证其精确性，从而提高加工质量，使加工出的细长杆零件满足设计要求[2]。增加工厂效益。

2.2 增加控制加热温度的环节

细长杆零件机械加工后应该进行加热，使其更容易塑造出客户需要的零件，但在加工过程中应控制好温度，加热到所需温度时，保持温度达到相应的加热时间，之后及时对零件进行冷却，如果加工过程中零件的加工程度没有达到要求，可以先对其进行必要的校正，在校正准确达到要求后再进行加热，最终随炉冷却。

2.3 选择正确的装夹方式

普通的装夹方式是利用机床将零件夹紧，但在加工过程中零件会受一系列因素的影响发生形变，这种形变的零件自身无法自行恢复，在零件的加工过程中这种变化积少成多，最终导致零件发生严重变形，影响零件的精确性。为改变由于装夹方式导致零件精确性降低的情况，可以在加工时对细长杆零件的两端添加钢丝垫，以此来减少零件受重力和加热造成的影响[3]。由于钢丝垫的刚性较柔软，在细长杆零件发生变形后可以起到一定的调节作用，降低细长杆零件变形对精确度的影响。在细长杆零件靠近卡爪处缩颈也可以对零件的变形起到一定的调节作用。

2.4 严格把控精确性

在对细长杆零件的加工过程中，也可以使用跟刀架和中心架，这两种工具可以有效地降低外力对零件的影响作用，最大程度的保持零件的精确性。跟刀架和中心架在保持细长杆零件精确性的同时还可以提高零件的刚性，使零件更加符合要求。用手握住座架尾部，使其尾部停止零件继续旋转，松手后使两者一同旋转，这种状态时有利于细长杆零件受热变长后的形变力得到释放，减少零件的形变量。

2.5 科学选择和安排刀具

在零件加工过程中，刀具的的选择对零件精确性也起着一定的作用。不同的刀具的参数规格不同，使用刀具时对切削力的掌握是减小细杆零件变形的关键。在零件车削过程中，切削力越小越好，为了减小切削力应选择较大的车刀前角，同时在保证车刀前角够大的情况下，保证刀的锋利性，因为刀的锋利能使断槽灶内的碎屑更易排除，不会对零件的精确性造成影响。不同工序选择不同的类型刀具，粗加工工序应选用耐磨性较好的硬质合金车刀，对零件进行精细加工时应选用宽刃车刀，因为宽刃车刀可以进行高速加工，提高细长杆零件的的尺寸精度，减少表面粗糙对零件精确度的影响。

车刀的安排对细长杆零件的精确性也有影响，车刀安装过程通常是将刀具的刀尖与细长杆零件的中心轴线相平，改装后，粗加工工序安装刀具的刀尖略高于零件的中心轴线，避免产生扎刀现象。在精装车间工序装刀时，刀具刀尖应低于零件的中心轴线，这样可以支撑细长杆零件，使细长杆零件车削的更加平稳，车削的效果更加显著[4]，零件的精准性更高。

2.6 切削量的控制

在车床对细长杆零件进行加工过程中，切削量的掌握对零件的精确性起着至关重要的作用。加工过程中刀具的切削力和热量的产生都与刀具的切削量有关，如果切削过程中对切削用量把握不好，不仅会影响切削的效率与质量，还会影响细长杆零件的精确性和成品率，因此加工的过程中把握好零件刚性的同时，还要把握车刀的切削量。切削过程中的切削量与切削深度以及切削速度都有一定的关系，在刀切过程中把握好力度，刀削的深度不要过深也不要过浅，选择较小的刀削深度和适度的刀削速度，只有这样才能提高零件的加工质量。在提高速度的同时保证工件的质量，提高效率，正确的应用刀削液[5]，刀削时加入适量的刀削液可以提高刀削的速度。

2.7 车刀的走削方向

常规加工零件都采取正向切削，就是从零件的尾部开始切削切直到零件的顶部结束。由于零件错误的固定方式，导致零件受到斜向力的作用发生变形，自身不能恢复原形，影响零件质量。对此，可以采用斜向切削技术，从顶部进行切割使切割的斜向力分向四周，减轻零件所受的作用力，如果尾部的作用力够大则可以抵消这部分力，使零件的形变力得到释放，避免细长杆零件因为刀削走向而发生改变[6]。

3 结语

分析普通车床加工细长杆零件的工艺，从影响细长杆零件质量的因素进行分析，并针对影响零件加工精确度的校正工序、加热温度和工过程中选择正确的夹杆方式等方面进行详细的介绍和分析，改进后的细长杆加工工艺可以提高零件的加工质量和精确度，节省原料缩短工时，提高生产效率。细长杆零件的加工是机床加工的主要内容，经过工艺改进后的零件能更好地满足市场需要。