史永珍+王雅杰
【摘 要】 針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削工藝特點(diǎn),分析了加工中的不利因素,給出了加工中解決問(wèn)題的具體方法。
【關(guān)鍵詞】 細(xì)長(zhǎng)軸 車(chē)削工藝
【Abstract】 In this paper explained the slender shaft turning process characteristics, analyzes the processing of unfavorable factors, given a specific method to solve the problem in the processing.
【Key words】 slender shaft turning process
軸的長(zhǎng)度與直徑之比大于20-25的軸叫細(xì)長(zhǎng)軸。由于細(xì)長(zhǎng)軸的剛性和散熱性差,車(chē)削過(guò)程中容易因切削力和切削熱的作用發(fā)生振動(dòng),彎曲變形。從而影響軸的加工精度和表面粗糙度。車(chē)削時(shí)一次走刀時(shí)間長(zhǎng),刀具磨損大,影響工件的幾何形狀精度。在機(jī)械加工中屬于難點(diǎn)。實(shí)踐中,經(jīng)過(guò)不斷摸索,采用各種先進(jìn)的車(chē)削裝置,選用合理的刀具幾何參數(shù),切削用量等一系列有效的措施,是可以提高細(xì)長(zhǎng)軸的剛性,滿足加工要求的。
1 細(xì)長(zhǎng)軸加工前的注意事項(xiàng)
1.1 嚴(yán)格按章作業(yè)
選擇合理的切削用量,防止事故的發(fā)生。
1.2 刀具裝卡
刀具裝卡應(yīng)高于主軸中心線0.2-0.5mm。使刀具后面與工件有輕微接觸,增加切削過(guò)程中的平穩(wěn)性。
1.3 冷卻切削液
車(chē)削中加注充足的冷卻切削液。
1.4 研磨頂針孔
頂針孔是軸類(lèi)零件加工中常用定位基準(zhǔn),其質(zhì)量直接影響軸的加工精度。
2 細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削
2.1 工件的裝卡
工件采用一頂一卡的方法裝卡。在卡緊工件的卡爪面上墊入¢4mm的鋼絲,使工件與卡爪之間成為線接觸,減少接觸面積,使工件在卡盤(pán)內(nèi)自由調(diào)節(jié)其位置。減少由于切削產(chǎn)生的扭曲變形。尾座使用活絡(luò)頂尖支撐,當(dāng)工件切削受熱伸長(zhǎng)時(shí),可以起到有效的補(bǔ)償作用。見(jiàn)圖1。
2.2 使用三個(gè)支撐爪的跟刀架
工件本身有一個(gè)向下的重力,采用三個(gè)爪支撐,一面由車(chē)刀抵住,工件上下左右都不能移動(dòng),車(chē)削穩(wěn)定。跟刀架可以隨車(chē)刀移動(dòng),抵消了徑向切削力,可以增加剛性,減少變形,提高工件的幾何精度和表面光潔度。使用時(shí)注意調(diào)整支撐爪對(duì)工件的壓緊力和接觸面。對(duì)工件的壓緊力以能沿旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)移動(dòng)就可以了。支撐爪弧面形狀對(duì)加工精度有很大影響,可以根據(jù)工件直徑用鏜削的方法獲得。見(jiàn)圖2。
中心架的使用;加工中,由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,外圓不規(guī)則,工件需要架中心架的地方無(wú)法加工出基準(zhǔn)圓。這時(shí)可用中心架輔助套筒的方法。套筒的孔徑要比工件外徑略大些。將套筒套在工件需要支撐的地方。套筒的兩邊各用四個(gè)螺釘將套筒固定在工件上。同時(shí)校正套筒使之與工件同心。在中心架的三個(gè)卡爪與套筒接觸并調(diào)整合適后既可加工。
2.3 刀具的幾何參數(shù)
刀具的幾何參數(shù)選擇不當(dāng),會(huì)造成切削力增大使工件產(chǎn)生彎曲變形和表面粗糙度增大。
選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
2.3.1 粗車(chē)刀
刀片材料YT15。
為了減小徑向分力而減少軸的彎曲,車(chē)刀的主偏角取Φ=80°-90°。
為了減小切削力,應(yīng)取較大的前角r=15°-30°。
車(chē)刀前面應(yīng)磨有R=1.5-3mm的斷屑槽,使切屑卷曲折斷。
選擇正的刃傾角,取λ=3°-10°,使切屑流向待加工表面。
刀刃光潔度要達(dá)到Ra0.8,并要經(jīng)常保持鋒利。見(jiàn)圖3。
2.3.2 精車(chē)刀
刀片材料W18Gr4V
采用彈性寬刃精車(chē)刀,特點(diǎn)是具有較大的前角r=30°,刀刃無(wú)倒棱,切削輕松,切屑呈鋁箔紙狀。刀刃寬度大于走刀量1.3倍以上??梢杂行У男薰夤ぜ砻?。有λ=2°的刃傾角,使切屑排向待加工表面。刀刃必須研磨平直,表面粗糙度Ra0.8以上。
2.4 切削用量的選擇
切削時(shí)因?yàn)楣ぜ傂院懿睿邢饔昧窟m當(dāng)減小。
2.4.1 用硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削時(shí)
粗車(chē)V=40-60米/分,t=1.5—2.5毫米,s=0.35-0.5毫米/轉(zhuǎn)。
半精車(chē)V=40-60米/分,t=1-1.5毫米,s=0.3-0.35毫米/轉(zhuǎn)。
精車(chē)V=60-80米/分,t=0.2-0.5毫米,s=0.2-0.25毫米/轉(zhuǎn)。
2.4.2 用高速鋼車(chē)刀精車(chē)時(shí)
V=1.5米/分,t=0.02-0.05毫米,s=12-14毫米/轉(zhuǎn)。
2.5 切削液的選用
用硬質(zhì)合金刀車(chē)削時(shí),一般使用冷卻效果好的乳化液進(jìn)行冷卻。如果用高速鋼車(chē)刀車(chē)削時(shí),為了減小刀具磨損,采用硫化切削油進(jìn)行冷卻效果會(huì)更好。
2.6 采用反向進(jìn)給法車(chē)削
反向進(jìn)給法車(chē)削指車(chē)刀從卡盤(pán)往尾座方向進(jìn)給,使工件形成受拉狀態(tài),進(jìn)給時(shí)產(chǎn)生的軸向力由尾座承受。車(chē)削時(shí)先在靠近卡盤(pán)端按尺寸要求車(chē)出一段50-80mm長(zhǎng)基圓。并倒出45°斜角,然后將跟刀架爪對(duì)準(zhǔn)基圓進(jìn)行支撐。車(chē)刀位于支撐爪前5-10毫米位置對(duì)刀進(jìn)行切削,車(chē)削中保持充足的冷卻潤(rùn)滑。如圖4。
3 結(jié)語(yǔ)
細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削加工是機(jī)械加工中比較常見(jiàn)的一種加工方法。由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的切削力和熱變形較大,很難保證軸的加工質(zhì)量。通過(guò)合理的裝卡方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的刀具幾何數(shù)據(jù)和切削用量等措施,是可以保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。
參考文獻(xiàn):
[1]張春棟,劉敬香.用大進(jìn)給量反向車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸,煤礦機(jī)械,2003(09).
[2]白聘修.細(xì)長(zhǎng)軸加工工藝,機(jī)械工程師,1994年增刊.
[3]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,車(chē)工工藝學(xué),北京,科學(xué)普及出版社.
[4]軸類(lèi)零件的加工工藝分析,機(jī)械制造工藝與設(shè)備.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.
[5]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,陳宏鈞主編.實(shí)用金屬切削手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.endprint
【摘 要】 針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削工藝特點(diǎn),分析了加工中的不利因素,給出了加工中解決問(wèn)題的具體方法。
【關(guān)鍵詞】 細(xì)長(zhǎng)軸 車(chē)削工藝
【Abstract】 In this paper explained the slender shaft turning process characteristics, analyzes the processing of unfavorable factors, given a specific method to solve the problem in the processing.
【Key words】 slender shaft turning process
軸的長(zhǎng)度與直徑之比大于20-25的軸叫細(xì)長(zhǎng)軸。由于細(xì)長(zhǎng)軸的剛性和散熱性差,車(chē)削過(guò)程中容易因切削力和切削熱的作用發(fā)生振動(dòng),彎曲變形。從而影響軸的加工精度和表面粗糙度。車(chē)削時(shí)一次走刀時(shí)間長(zhǎng),刀具磨損大,影響工件的幾何形狀精度。在機(jī)械加工中屬于難點(diǎn)。實(shí)踐中,經(jīng)過(guò)不斷摸索,采用各種先進(jìn)的車(chē)削裝置,選用合理的刀具幾何參數(shù),切削用量等一系列有效的措施,是可以提高細(xì)長(zhǎng)軸的剛性,滿足加工要求的。
1 細(xì)長(zhǎng)軸加工前的注意事項(xiàng)
1.1 嚴(yán)格按章作業(yè)
選擇合理的切削用量,防止事故的發(fā)生。
1.2 刀具裝卡
刀具裝卡應(yīng)高于主軸中心線0.2-0.5mm。使刀具后面與工件有輕微接觸,增加切削過(guò)程中的平穩(wěn)性。
1.3 冷卻切削液
車(chē)削中加注充足的冷卻切削液。
1.4 研磨頂針孔
頂針孔是軸類(lèi)零件加工中常用定位基準(zhǔn),其質(zhì)量直接影響軸的加工精度。
2 細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削
2.1 工件的裝卡
工件采用一頂一卡的方法裝卡。在卡緊工件的卡爪面上墊入¢4mm的鋼絲,使工件與卡爪之間成為線接觸,減少接觸面積,使工件在卡盤(pán)內(nèi)自由調(diào)節(jié)其位置。減少由于切削產(chǎn)生的扭曲變形。尾座使用活絡(luò)頂尖支撐,當(dāng)工件切削受熱伸長(zhǎng)時(shí),可以起到有效的補(bǔ)償作用。見(jiàn)圖1。
2.2 使用三個(gè)支撐爪的跟刀架
工件本身有一個(gè)向下的重力,采用三個(gè)爪支撐,一面由車(chē)刀抵住,工件上下左右都不能移動(dòng),車(chē)削穩(wěn)定。跟刀架可以隨車(chē)刀移動(dòng),抵消了徑向切削力,可以增加剛性,減少變形,提高工件的幾何精度和表面光潔度。使用時(shí)注意調(diào)整支撐爪對(duì)工件的壓緊力和接觸面。對(duì)工件的壓緊力以能沿旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)移動(dòng)就可以了。支撐爪弧面形狀對(duì)加工精度有很大影響,可以根據(jù)工件直徑用鏜削的方法獲得。見(jiàn)圖2。
中心架的使用;加工中,由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,外圓不規(guī)則,工件需要架中心架的地方無(wú)法加工出基準(zhǔn)圓。這時(shí)可用中心架輔助套筒的方法。套筒的孔徑要比工件外徑略大些。將套筒套在工件需要支撐的地方。套筒的兩邊各用四個(gè)螺釘將套筒固定在工件上。同時(shí)校正套筒使之與工件同心。在中心架的三個(gè)卡爪與套筒接觸并調(diào)整合適后既可加工。
2.3 刀具的幾何參數(shù)
刀具的幾何參數(shù)選擇不當(dāng),會(huì)造成切削力增大使工件產(chǎn)生彎曲變形和表面粗糙度增大。
選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
2.3.1 粗車(chē)刀
刀片材料YT15。
為了減小徑向分力而減少軸的彎曲,車(chē)刀的主偏角取Φ=80°-90°。
為了減小切削力,應(yīng)取較大的前角r=15°-30°。
車(chē)刀前面應(yīng)磨有R=1.5-3mm的斷屑槽,使切屑卷曲折斷。
選擇正的刃傾角,取λ=3°-10°,使切屑流向待加工表面。
刀刃光潔度要達(dá)到Ra0.8,并要經(jīng)常保持鋒利。見(jiàn)圖3。
2.3.2 精車(chē)刀
刀片材料W18Gr4V
采用彈性寬刃精車(chē)刀,特點(diǎn)是具有較大的前角r=30°,刀刃無(wú)倒棱,切削輕松,切屑呈鋁箔紙狀。刀刃寬度大于走刀量1.3倍以上??梢杂行У男薰夤ぜ砻?。有λ=2°的刃傾角,使切屑排向待加工表面。刀刃必須研磨平直,表面粗糙度Ra0.8以上。
2.4 切削用量的選擇
切削時(shí)因?yàn)楣ぜ傂院懿睿邢饔昧窟m當(dāng)減小。
2.4.1 用硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削時(shí)
粗車(chē)V=40-60米/分,t=1.5—2.5毫米,s=0.35-0.5毫米/轉(zhuǎn)。
半精車(chē)V=40-60米/分,t=1-1.5毫米,s=0.3-0.35毫米/轉(zhuǎn)。
精車(chē)V=60-80米/分,t=0.2-0.5毫米,s=0.2-0.25毫米/轉(zhuǎn)。
2.4.2 用高速鋼車(chē)刀精車(chē)時(shí)
V=1.5米/分,t=0.02-0.05毫米,s=12-14毫米/轉(zhuǎn)。
2.5 切削液的選用
用硬質(zhì)合金刀車(chē)削時(shí),一般使用冷卻效果好的乳化液進(jìn)行冷卻。如果用高速鋼車(chē)刀車(chē)削時(shí),為了減小刀具磨損,采用硫化切削油進(jìn)行冷卻效果會(huì)更好。
2.6 采用反向進(jìn)給法車(chē)削
反向進(jìn)給法車(chē)削指車(chē)刀從卡盤(pán)往尾座方向進(jìn)給,使工件形成受拉狀態(tài),進(jìn)給時(shí)產(chǎn)生的軸向力由尾座承受。車(chē)削時(shí)先在靠近卡盤(pán)端按尺寸要求車(chē)出一段50-80mm長(zhǎng)基圓。并倒出45°斜角,然后將跟刀架爪對(duì)準(zhǔn)基圓進(jìn)行支撐。車(chē)刀位于支撐爪前5-10毫米位置對(duì)刀進(jìn)行切削,車(chē)削中保持充足的冷卻潤(rùn)滑。如圖4。
3 結(jié)語(yǔ)
細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削加工是機(jī)械加工中比較常見(jiàn)的一種加工方法。由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的切削力和熱變形較大,很難保證軸的加工質(zhì)量。通過(guò)合理的裝卡方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的刀具幾何數(shù)據(jù)和切削用量等措施,是可以保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。
參考文獻(xiàn):
[1]張春棟,劉敬香.用大進(jìn)給量反向車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸,煤礦機(jī)械,2003(09).
[2]白聘修.細(xì)長(zhǎng)軸加工工藝,機(jī)械工程師,1994年增刊.
[3]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,車(chē)工工藝學(xué),北京,科學(xué)普及出版社.
[4]軸類(lèi)零件的加工工藝分析,機(jī)械制造工藝與設(shè)備.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.
[5]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,陳宏鈞主編.實(shí)用金屬切削手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.endprint
【摘 要】 針對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削工藝特點(diǎn),分析了加工中的不利因素,給出了加工中解決問(wèn)題的具體方法。
【關(guān)鍵詞】 細(xì)長(zhǎng)軸 車(chē)削工藝
【Abstract】 In this paper explained the slender shaft turning process characteristics, analyzes the processing of unfavorable factors, given a specific method to solve the problem in the processing.
【Key words】 slender shaft turning process
軸的長(zhǎng)度與直徑之比大于20-25的軸叫細(xì)長(zhǎng)軸。由于細(xì)長(zhǎng)軸的剛性和散熱性差,車(chē)削過(guò)程中容易因切削力和切削熱的作用發(fā)生振動(dòng),彎曲變形。從而影響軸的加工精度和表面粗糙度。車(chē)削時(shí)一次走刀時(shí)間長(zhǎng),刀具磨損大,影響工件的幾何形狀精度。在機(jī)械加工中屬于難點(diǎn)。實(shí)踐中,經(jīng)過(guò)不斷摸索,采用各種先進(jìn)的車(chē)削裝置,選用合理的刀具幾何參數(shù),切削用量等一系列有效的措施,是可以提高細(xì)長(zhǎng)軸的剛性,滿足加工要求的。
1 細(xì)長(zhǎng)軸加工前的注意事項(xiàng)
1.1 嚴(yán)格按章作業(yè)
選擇合理的切削用量,防止事故的發(fā)生。
1.2 刀具裝卡
刀具裝卡應(yīng)高于主軸中心線0.2-0.5mm。使刀具后面與工件有輕微接觸,增加切削過(guò)程中的平穩(wěn)性。
1.3 冷卻切削液
車(chē)削中加注充足的冷卻切削液。
1.4 研磨頂針孔
頂針孔是軸類(lèi)零件加工中常用定位基準(zhǔn),其質(zhì)量直接影響軸的加工精度。
2 細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削
2.1 工件的裝卡
工件采用一頂一卡的方法裝卡。在卡緊工件的卡爪面上墊入¢4mm的鋼絲,使工件與卡爪之間成為線接觸,減少接觸面積,使工件在卡盤(pán)內(nèi)自由調(diào)節(jié)其位置。減少由于切削產(chǎn)生的扭曲變形。尾座使用活絡(luò)頂尖支撐,當(dāng)工件切削受熱伸長(zhǎng)時(shí),可以起到有效的補(bǔ)償作用。見(jiàn)圖1。
2.2 使用三個(gè)支撐爪的跟刀架
工件本身有一個(gè)向下的重力,采用三個(gè)爪支撐,一面由車(chē)刀抵住,工件上下左右都不能移動(dòng),車(chē)削穩(wěn)定。跟刀架可以隨車(chē)刀移動(dòng),抵消了徑向切削力,可以增加剛性,減少變形,提高工件的幾何精度和表面光潔度。使用時(shí)注意調(diào)整支撐爪對(duì)工件的壓緊力和接觸面。對(duì)工件的壓緊力以能沿旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)移動(dòng)就可以了。支撐爪弧面形狀對(duì)加工精度有很大影響,可以根據(jù)工件直徑用鏜削的方法獲得。見(jiàn)圖2。
中心架的使用;加工中,由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,外圓不規(guī)則,工件需要架中心架的地方無(wú)法加工出基準(zhǔn)圓。這時(shí)可用中心架輔助套筒的方法。套筒的孔徑要比工件外徑略大些。將套筒套在工件需要支撐的地方。套筒的兩邊各用四個(gè)螺釘將套筒固定在工件上。同時(shí)校正套筒使之與工件同心。在中心架的三個(gè)卡爪與套筒接觸并調(diào)整合適后既可加工。
2.3 刀具的幾何參數(shù)
刀具的幾何參數(shù)選擇不當(dāng),會(huì)造成切削力增大使工件產(chǎn)生彎曲變形和表面粗糙度增大。
選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)。
2.3.1 粗車(chē)刀
刀片材料YT15。
為了減小徑向分力而減少軸的彎曲,車(chē)刀的主偏角取Φ=80°-90°。
為了減小切削力,應(yīng)取較大的前角r=15°-30°。
車(chē)刀前面應(yīng)磨有R=1.5-3mm的斷屑槽,使切屑卷曲折斷。
選擇正的刃傾角,取λ=3°-10°,使切屑流向待加工表面。
刀刃光潔度要達(dá)到Ra0.8,并要經(jīng)常保持鋒利。見(jiàn)圖3。
2.3.2 精車(chē)刀
刀片材料W18Gr4V
采用彈性寬刃精車(chē)刀,特點(diǎn)是具有較大的前角r=30°,刀刃無(wú)倒棱,切削輕松,切屑呈鋁箔紙狀。刀刃寬度大于走刀量1.3倍以上??梢杂行У男薰夤ぜ砻?。有λ=2°的刃傾角,使切屑排向待加工表面。刀刃必須研磨平直,表面粗糙度Ra0.8以上。
2.4 切削用量的選擇
切削時(shí)因?yàn)楣ぜ傂院懿?,切削用量適當(dāng)減小。
2.4.1 用硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削時(shí)
粗車(chē)V=40-60米/分,t=1.5—2.5毫米,s=0.35-0.5毫米/轉(zhuǎn)。
半精車(chē)V=40-60米/分,t=1-1.5毫米,s=0.3-0.35毫米/轉(zhuǎn)。
精車(chē)V=60-80米/分,t=0.2-0.5毫米,s=0.2-0.25毫米/轉(zhuǎn)。
2.4.2 用高速鋼車(chē)刀精車(chē)時(shí)
V=1.5米/分,t=0.02-0.05毫米,s=12-14毫米/轉(zhuǎn)。
2.5 切削液的選用
用硬質(zhì)合金刀車(chē)削時(shí),一般使用冷卻效果好的乳化液進(jìn)行冷卻。如果用高速鋼車(chē)刀車(chē)削時(shí),為了減小刀具磨損,采用硫化切削油進(jìn)行冷卻效果會(huì)更好。
2.6 采用反向進(jìn)給法車(chē)削
反向進(jìn)給法車(chē)削指車(chē)刀從卡盤(pán)往尾座方向進(jìn)給,使工件形成受拉狀態(tài),進(jìn)給時(shí)產(chǎn)生的軸向力由尾座承受。車(chē)削時(shí)先在靠近卡盤(pán)端按尺寸要求車(chē)出一段50-80mm長(zhǎng)基圓。并倒出45°斜角,然后將跟刀架爪對(duì)準(zhǔn)基圓進(jìn)行支撐。車(chē)刀位于支撐爪前5-10毫米位置對(duì)刀進(jìn)行切削,車(chē)削中保持充足的冷卻潤(rùn)滑。如圖4。
3 結(jié)語(yǔ)
細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削加工是機(jī)械加工中比較常見(jiàn)的一種加工方法。由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差,車(chē)削時(shí)產(chǎn)生的切削力和熱變形較大,很難保證軸的加工質(zhì)量。通過(guò)合理的裝卡方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的刀具幾何數(shù)據(jù)和切削用量等措施,是可以保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。
參考文獻(xiàn):
[1]張春棟,劉敬香.用大進(jìn)給量反向車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸,煤礦機(jī)械,2003(09).
[2]白聘修.細(xì)長(zhǎng)軸加工工藝,機(jī)械工程師,1994年增刊.
[3]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,車(chē)工工藝學(xué),北京,科學(xué)普及出版社.
[4]軸類(lèi)零件的加工工藝分析,機(jī)械制造工藝與設(shè)備.北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.
[5]細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削,陳宏鈞主編.實(shí)用金屬切削手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.endprint