邱呂強(qiáng) 楊燦湘

摘要：為解決細(xì)長軸加工狀態(tài)下產(chǎn)生的振動(dòng)、變形等問題，人們通過使用跟刀架及設(shè)置更加合理的加工方案，來給細(xì)長軸加工的關(guān)鍵技術(shù)提供更加有品質(zhì)的加工。

關(guān)鍵詞：細(xì)長軸加工；幾何參數(shù)；影響因素；技術(shù)討論

前言：

在機(jī)械加工的復(fù)雜過程中，一般情況下，我們都把細(xì)長軸加工歸結(jié)為難度系數(shù)較高的零件加工，主要原因是細(xì)長軸加工難度系數(shù)較大，加工技術(shù)控制難以掌握。不過要是在實(shí)際工作中仔細(xì)探討研究不難發(fā)現(xiàn)只要勤思慎查，找到其加工的內(nèi)部奧秘，這又是簡單易懂的。之所以說細(xì)長軸加工難度較大，主要是因?yàn)樗鼊傂圆睿嵝圆?，并且切削需要的工作時(shí)間長。為了解決此類問題，人們需要改善其剛性并減弱或在根本上杜絕其變形。

1.變形產(chǎn)生的主要原因

切削通常會(huì)采用兩個(gè)嘴普遍的方法，其一為，一端頂尖支撐另一端卡盤夾緊。其二為，兩端同時(shí)頂尖支撐。通過人們不懈的努力分析探索，研究出影響細(xì)長軸變形的兩種主要因素。首先是切削力，切削力一般分為幾個(gè)不同的立同時(shí)進(jìn)行，有進(jìn)給力，背向力和主切削力，不同的切削力對(duì)切削時(shí)產(chǎn)生的影響也是不盡相同的。產(chǎn)生形變也有有背向力的影響和進(jìn)給力的影響兩種。背向力就是和運(yùn)動(dòng)方向上的力想垂直的力。它會(huì)作用在機(jī)床上的剛性最薄弱的地方。進(jìn)給力同時(shí)也會(huì)有影響，相對(duì)于普通的車削來說進(jìn)給力對(duì)變相的影響相對(duì)并不是特別的大，在一定程度上，人們都會(huì)忽略不計(jì)。由上可知，細(xì)長軸的剛性比較差，進(jìn)給力會(huì)大幅影響其變形，工件在產(chǎn)生變形的情況下，又受到到離心力的高速回轉(zhuǎn)的影響，在不同程度上使變成變得更加劇烈。其次是切削時(shí)產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致了變形。在工件的切削過程中，會(huì)產(chǎn)生切削的熱量，簡稱切削熱，切削熱的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了工件的熱伸長，由于在切削過程中刀具不斷進(jìn)行摩擦切削，使細(xì)長軸在切削時(shí)伸長量有局限性，這樣致使了細(xì)長軸在收到擠壓的狀態(tài)下而產(chǎn)生變形。

2.刀具幾何參數(shù)

2.1.主要參數(shù)。由上可知細(xì)長軸的剛性是特別差的，所以導(dǎo)致切削角度越小，對(duì)細(xì)長軸的影響越小，而影響切削角度的主要因素是刀具的主偏角和前角構(gòu)成。主偏角最好的角度是在90°到93°之間，前角則是在15°到30°之間為最好，同時(shí)刀具的耐磨性要大而表面上的粗糙程度確是要小之又小。

2.2.斷削槽。大家都知道在細(xì)長軸工件的切割過程中是需要接連而至的，而且中間一定不能停止。所以在這方面如果沒能好好控制的話，那么所作出的工具就會(huì)無法完善。我們可以通過斷削槽的幾何方式以及形狀有效的控制斷削槽，從而更加準(zhǔn)確的保證零件加工的準(zhǔn)確性，其中對(duì)切削最為重要的就是斷削槽的形狀和寬度等等。

首先形狀，基本上斷削槽的形狀是由直線和圓弧兩個(gè)形狀構(gòu)成，圓弧形相對(duì)于直線型來說，刀刃太過于鋒利，導(dǎo)致切削力變小，切削不均，會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力。而直線型對(duì)圓弧形來說，雖強(qiáng)度比其好，但切削效果差。工人通過連年不斷的工作發(fā)現(xiàn)，可以將其磨成直線圓弧型，這樣的效果是最佳的。然后是寬度，在一眾的影響因素中，寬度的影響是尤為重要的，如果槽部比較窄的話，切削的半徑就會(huì)變小，彎曲應(yīng)力增大的話，切削的效果就會(huì)變得特別好，但寬度卻不是能夠隨意更改的 而是和進(jìn)給量和深度密不可分的。

3.熱變形

在切削細(xì)長軸的時(shí)候，由于進(jìn)給量相對(duì)較小，切削的工作時(shí)間長，使得工件一直處于高溫作業(yè)的狀態(tài)下，因此工件會(huì)受到熱伸長，也會(huì)嚴(yán)重的影響切割的正常進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)從以下方面進(jìn)行合理的安排和控制。

3.1.方案的加工

細(xì)長軸其實(shí)和其他普通的軸承一樣，都可以通過左右偏刀兩個(gè)方向，不同的進(jìn)行，然后加工零件，不過相對(duì)而言，其效果卻沒有很顯著。車削的細(xì)長軸加工所使用的頂尖是特定的，還是沒能根本的解決工件的變形問題。所以，不利的因素一直影響著加工，不過因?yàn)檫M(jìn)給方向的不斷調(diào)整，也有著明顯的改善。細(xì)長軸非常容易受到壓力，因此會(huì)導(dǎo)致因受壓力過大而變形。應(yīng)該給不同的方向和尾座之類的調(diào)成和細(xì)長軸的方向一致，這樣就會(huì)方便控制。還有就是在切削力的作用中，工作過程始終處于拉伸的狀態(tài)，而不是收縮，這樣對(duì)零件的加工是及其有利的，更是要推介選用大偏角的主要原因。

3.2.控制的方法

為了能都徹底的弄明白零件受熱伸長的問題，加工者一般會(huì)使用一種特別的細(xì)長軸的頂尖，它在其工作范圍中可以自動(dòng)的沿著軸向旋轉(zhuǎn)，從而更深層次的解決了受熱伸長的問題。在卡盤支撐作用的幫助下，這時(shí)候的剛性比較好，但隨著切削的開始，支撐卡盤的力就不在存在。通過很長一段時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，自從很好的解決了受熱伸長的問題之后，頂尖的預(yù)緊力會(huì)很大程度上的改變。

4.跟刀架

跟刀架的使用算得上是細(xì)長軸中最難懂的問題了。這也是細(xì)長軸零件加工問題中的代表問題。經(jīng)過長期的研究，如果用皮膚，就如同用手，耳朵之類的位置去感受工件在加工過程中的變化的話，會(huì)很好的感受到熱伸長的問題。跟刀架使用的力的大小是一個(gè)謎底，沒有人知道應(yīng)該使用多大的力來使用跟刀架，也是至此細(xì)長軸的跟刀架問題才被列為了疑難問題。就我而言的話，車削的時(shí)候，一般頂緊力都太小，唯有在細(xì)長軸加工的過程中，外圓的尺寸控制合理，才是最佳頂緊力的表示。

5.結(jié)語

目前，我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)是機(jī)械制造，機(jī)械制造行業(yè)是一個(gè)國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)化的到來，我國正走在世界的機(jī)械制造行業(yè)的路上，可知真正的與發(fā)達(dá)的國家相比，我國的設(shè)備相對(duì)又有些陳舊，生產(chǎn)條件落后，而且在科技快速發(fā)展的現(xiàn)在來說，我國的差距也有些大。正因如此，對(duì)細(xì)長軸切削的加工更應(yīng)深度探索，對(duì)細(xì)長軸的關(guān)鍵技術(shù)探索更應(yīng)準(zhǔn)確，相對(duì)比較來說，對(duì)切削的研究更為主要。切削制造業(yè)等對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有利的涉足，更具重要意義。

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