普通车床加工细长轴的工艺研究

沈海洋

摘 要：细长轴零件是普通车床加工的难点，因为长度与直径相对偏大，受轴向与径向切削力的影响十分容易出现变形，所以对加工工艺有着严格要求。基于此，分析与研究普通车床加工细长轴工艺具有重要意义。

关键词：普通车床;细长轴零件;加工工艺

从机械加工方面分析，细长轴指的是长度和直径比超过25的轴。在细长轴零件加工时受切削力与重力等影响，十分容易发生变形与弯曲问题。所以为能有效提高细长轴的加工精度，就必须优化与完善细长轴零件加工工艺。

一、校直细长轴零件毛坯料

关于细长轴零件毛坯料的校直，必须确保车削用量的均匀分布，合理减小车削时间，防止振动。与此同时，也能保证细长轴毛坯料表面的残余应力能够科学分布，进一步减小零件出现变形的机率。进行细长轴加工时，应该选择锤敲打形式进行毛坯料的有效校直，通常状况下不可使用压弯方法。尽管压弯方式能够实现细长轴零件的瞬间校直，可是只能维持比较短的时间，等到细长轴零件内部应力逐渐散失之后还会变弯，所以在根本上是无法实现校直目的。而锤敲打方法，可以对细长轴零件凹面进行锤敲打，使其伸直，而且不会反弹。此外，为能实现细长轴零件和锤面的有效契合，拓展接触面积，应该选择圆弧锤头，防止对细长轴零件造成表面损伤。

二、细长轴零件端面打孔加工

把细长轴零件穿入普通机床主轴孔，然后把平端面卡紧并打中心孔。在打中心孔时必须确保中心孔的位置准确、形状规则、表面光滑，最重要的是尺寸必须满足标准要求[1]。除此之外，平端面务必要放平、卡紧，防止加工时细长轴零件出现变形问题。

三、研磨刀架支撑块面

细长轴零件和支撑块之间必须保证接触良好，由此为能实现细长轴零件和支撑块面之间的契合，进行加工时一般选择两抓刀架，同时选用具有良好耐磨性的铸铁。详细操作如下：把细长轴零件安装于普通机床之上，对于零件其中一端选择顶尖加以顶紧，零件的另外一端选择卡盘夹进行固定，细长轴零件卡紧长度应该控制在15mm至20mm以内，绝不能过长或者是过短。在进行研磨时不可选用冷却液，细长轴零件弧面应该使用车过的刀花实现研磨，等到支撑块表面有效研磨之后才可选择冷却液加以润滑，为能进一步提高支撑面光滑度，还需要展开精细研磨。

四、建立活动中心架

若是细长轴零件的直径与长度比超出100，那么在选用刀架的前提下还需要建立活动中心架，由此才可以防止出现细长轴零件下垂现象，也能避免零件切削时发生振动、变形等问题。关于活动中心架的建立需要选择细长轴零件中间位置，然后根据普通机床的工件轴向进行对好，此种情况下中心架支持点就能够自由移动至任何一个下垂点，同时在走刀带动影响下随时移动位置[2]。进行细长轴零件加工时跟刀架的支撑爪和车刀之间的距离不可以过远，一般处在车刀后面3mm位置，防止对细长轴零件造成振动影响。

五、粗车走刀方向

关于细长轴零件的加工，普通车床的走刀方向是由机床头至机床尾座，即选择反走刀形式，这样就能够防止细长轴出现变形，在一定程度上提升加工效率。选择顶尖和卡盘形式对细长轴零件展开固定，其中顶尖能够防止细长轴零件发生下垂，而且还能够有效承受细长轴零件转动过程之中形成的离心力。普通机床切削力主要分为主切削力与径向切削力，由于细长轴零件切削过程之中需要选择跟刀架或是建立活动中心架进行支撑，由此这两个切削力基本是由跟刀架进行承受。若是选择反向走刀便能够经过轴向切削把细长轴零件进行拉直，以防止细长轴零件出现变形。选择正走刀和反走刀所形成的效果也是相反的，在车削过程之中轴向走刀并非直接作用在细长轴零件中的轴心位置，而是选择细长轴零件外圆位置，从而就会产生偏心压缩，若是选择正走刀那么就可能造成细长轴零件在偏心压缩的影响下而出现变形。

六、精车加工工艺

从细长轴零件方面分析，精车加工一般是低速运行，弹簧光刀选择的为宽刃硬质合金，同时确保细长轴零件不出现任何形式的振动与变形[3]。在进行细长轴零件精加工之时，需要根据零件与所有器具实际受力情况有效控制切削形式，从而提高加工精度与效率。关于细长轴零件的精加工，具体要求如下：刀具刃磨必须良好，车刀的刀刃一定要和细长轴零件的轴线保证绝对平行，且细长轴零件的表面和精车刀有效接触，然后选择由床头至尾座的反向走刀形式;使用頂尖对细长轴零件进行固定时，应该比粗车工艺相对宽松些;选用行之有效的冷却润滑剂，这样不仅能够冷却跟刀架与细长轴零件，还能够发挥润滑作用，避免细长轴零件和支撑面之间的摩擦，从而提升加工精度。

总结

细长轴零件一直以来都是普通车床加工的难点，为能提高细长轴零件的加工精度与加工效率，就必须不断的优化与完善细长轴零件加工工艺，有效防止各种加工问题的发生，从而生产出高品质的细长轴零件。

参考文献

[1]张正义，刘芳.细长轴双刀车削加工让刀量误差优化的研究与应用[J].机床与液压，2015，43（09）：123-125+180.

[2]潘兴明，张勇，路胜杰，史宏江，路一平，王志国.基于细长管两端螺纹加工的车床改造技术及应用[J].制造技术与机床，2018（08）：163-166.

[3]王晓红.基于普通车床的细长轴的车削加工方案研究[J].内燃机与配件，2017（01）：50-51.

（作者单位：台州市黄岩区第一职校）