幹車(che)床的都知(zhi)道,細長軸(zhou)加工是一(yi)個比較難(nán)的加工,如(ru)何用普通(tong)車床加工(gōng)細長軸也(yě)是一個車(che)工具備的(de)🔞一項技能(neng)之一,山東(dōng)🈲友泰是一(yi)家專門以(yi)軸件🏃♂️加工(gōng)機床為研(yán)發方向的(de)機床廠家(jiā),筆者走訪(fang)很多客戶(hù)将一些客(kè)戶的實際(ji)加工技巧(qiao)分享給大(dà)家。
一、對于(yu)軸件的加(jiā)工來說,第(di)一個肯定(dìng)就是定位(wèi)基準的加(jiā)工💋了♊,當前(qián)國内軸件(jian)批量生的(de)時候大多(duō)數企業都(dou)采用了銑(xi)端面打中(zhong)心孔機床(chuáng)這一款專(zhuān)門加工細(xì)♌長軸第一(yi)工序的機(ji)床,效率高(gao),精度好,為(wei)後續無論(lun)普通車床(chuáng),還是數控(kong)車床都提(tí)供了非常(cháng)标準的工(gong)件,但是少(shǎo)數企業還(hái)是在使用(yong)🈚普通車床(chuang)加工,當然(rán)了用🐉普通(tong)車床也能(néng)夠完成細(xi)長軸工🏃♂️件(jian)加工第一(yi)工序車中(zhong)👌心架位、車(che)端面、鑽中(zhōng)心孔工序(xu),隻🤞是效率(lǜ)上稍微低(di)點。
為了能(néng)夠在細長(zhǎng)軸兩端軸(zhou)徑上加工(gōng)出圓柱度(dù)和粗糙度(du)較高的中(zhong)心架位,為(wei)下一步車(chē)端面、鑽中(zhong)心孔打好(hao)基礎,一般(ban)的機械加(jiā)工車間都(dou)會制作了(le)尾🙇♀️座夾頭(tou)💞,其原理類(lei)似于四爪(zhǎo)卡盤。尾座(zuo)🛀🏻夾頭的一(yi)端❗安裝在(zai)莫氏5号活(huó)頂尖上,夾(jia)頭内徑、錐(zhuī)度與活頂(dǐng)尖🏃♀️外徑、錐(zhuī)度實配,夾(jia)頭的另一(yi)端孔徑、比(bi)零件毛坯(pi)尺寸大15mm~20mm,深(shen)50mm,并在對稱(chēng)位置打4個(gè)M16~M20頂🌈絲孔(如(rú)用3個頂絲(si)不易調整(zheng)、找正工件(jiàn))。使用四♌爪(zhao)卡盤裝夾(jiá)工件,依靠(kao)車床前端(duān)的四爪卡(kǎ)盤和尾座(zuò)夾頭的四(sì)個頂絲固(gù)定調正工(gong)件位置,這(zhè)種方法方(fāng)便、實用、好(hǎo)操作,俗稱(chēng)“借餘量”,可(kě)以很好地(di)⭐避免出現(xian)因工件毛(mao)坯的彎曲(qu)變形造成(cheng)影響正常(cháng)加工的問(wen)題。
1.車兩端(duan)中心架位(wei)
工件調正(zhèng)位置後,操(cāo)作者依次(ci)車出細長(zhang)軸兩端的(de)中心架位(wèi),并保證兩(liang)端中心架(jia)位外徑尺(chǐ)寸一緻,以(yi)便于中心(xin)架的安裝(zhuāng)💰和調整,同(tóng)時,要保證(zhèng)所車出的(de)中心架位(wèi)表面粗糙(cao)度✍️和圓柱(zhu)度精度,否(fou)則會影響(xiǎng)工件下一(yī)步的加工(gong)精度。
工件(jiàn)經過裝夾(jiá)後,我們在(zài)車床上首(shǒu)先就是要(yào)将細長軸(zhóu)兩端的中(zhong)心架位車(chē)出來,同時(shi)要保障兩(liǎng)端中心架(jia)位外徑尺(chǐ)寸的一緻(zhì)性,方便中(zhong)心架的安(an)裝和調整(zhěng),還要保障(zhang)所車中心(xīn)架位✍️的表(biǎo)面🌈粗糙度(dù)和圓柱精(jing)度,不然影(ying)響下一個(gè)工序加工(gōng)精度,在使(shi)用數控雙(shuang)端面打中(zhong)心孔機床(chuáng)的廠家,這(zhe)個工序就(jiu)不是🐅一個(ge)很難的工(gōng)🔴序了,當然(ran)他們一般(ban)是頂着中(zhōng)心孔來加(jia)工,兩端的(de)夾🌈持位同(tóng)時加工,精(jīng)度一緻性(xing)也非常好(hao),在細長軸(zhou)加工如果(guo)需要中心(xīn)架⛹🏻♀️位,在銑(xǐ)端面打中(zhong)心孔🔴這個(gè)工序下💚一(yī)道工序加(jiā)工中心架(jia)位,效率和(he)精度也是(shi)非常高的(de)。
2.車端面、鑽(zuan)中心孔、車(che)卡盤裝夾(jiá)位置
這個(gè)工序是所(suǒ)有軸件加(jia)工中,最重(zhòng)要的一個(gè)工序,加工(gōng)軸件越複(fú)雜,加工工(gōng)序越多,越(yuè)需要這個(gè)工序來保(bao)障以後每(mei)個工🐪件的(de)車削精度(du),和最大可(kě)能的提高(gao)細長軸加(jia)工效率,在(zài)數控銑端(duān)面打中心(xin)孔機床中(zhong),我們将工(gōng)件直接放(fang)在機床上(shàng),完成加工(gong)就可以了(le),但是在普(pǔ)通車床上(shang),我們要先(xian)加上中心(xīn)架,研磨中(zhōng)心架三個(ge)支撐抓與(yǔ)工件的接(jiē)觸面,調整(zhěng)✏️支撐抓的(de)位置,讓工(gōng)件旋轉中(zhong)心與機床(chuang)軸心重合(hé),還要注意(yì)的就是支(zhi)撐抓🌈與工(gōng)件外圓要(yao)保💘持📞微小(xiǎo)的接觸,在(zài)充分📧注油(you)潤滑、鎖🆚緊(jin)中心📧架、啟(qi)動設備,開(kāi)始車端面(mian),鑽中心孔(kong),車卡盤夾(jia)持位等,先(xian)架上☂️中心(xīn)架,研磨中(zhōng)心架三個(ge)支撐爪與(yǔ)工件的接(jiē)觸面,調整(zhěng)支撐🔴爪的(de)位置,使工(gong)件旋轉中(zhong)心與機床(chuáng)軸心重合(he),并使🔞支撐(cheng)爪與工件(jian)外圓保持(chi)微小間隙(xi)接觸,充分(fen)注油潤滑(huá)、鎖緊中心(xīn)架、啟動設(shè)備,然後,開(kāi)始車端面(mian)、鑽中💞心孔(kǒng)、車出卡盤(pan)裝夾位置(zhi)。 這樣操作(zuò)的優點是(shì):中心架位(wèi)粗糙度♻️和(he)圓柱度精(jīng)度高,支撐(cheng)工件牢固(gu)、穩定✉️、調整(zheng)方便,材⭕料(liao)毛坯如有(you)彎曲✏️變形(xing)等缺陷容(rong)易校㊙️正,車(che)端面鑽中(zhong)心孔☂️的質(zhi)量高,并且(qie)不易打刀(dāo)🌈、不易🏃🏻♂️折斷(duàn)中心鑽。在(zai)實際生産(chan)中,有時鑽(zuan)出的中心(xin)孔㊙️為🏃♂️橢圓(yuán)形或為棱(leng)形,原因就(jiù)是由于中(zhong)心架位精(jing)度不🔴高造(zào)成的。 做這(zhe)些工作對(duì)工作人員(yuán)的加工🌍技(ji)能要求蠻(man)高的,操作(zuo)比較繁瑣(suǒ),但是沒辦(bàn)法,普車效(xiao)率就👅這樣(yang),但是好在(zai)能加工。如(ru)果使用數(shù)控銑端面(miàn)打中心孔(kong)機床,效率(lü)就提升很(hěn)多了,在設(she)定好夾持(chí)位後,直接(jiē)将細長軸(zhóu)🐅放入雙向(xiàng)夾具中,自(zì)動定中心(xin),定位,對刀(dao),關門,啟動(dong)程序♊,套車(chē)夾持位,兩(liang)端中心孔(kong),兩個端面(miàn)同時加工(gōng)效率大大(dà)提高,降低(di)工人勞動(dong)強度🙇🏻和技(jì)術要求,解(jie)放工人,效(xiao)率自🤞然就(jiù)高🛀🏻了,有點(dian)跑題☁️了,本(ben)文重點還(hai)是介紹,普(pǔ)通車床細(xì)🙇♀️長軸的加(jia)工技💁巧。
二(èr)、裝卡工件(jiàn)方式
在工(gōng)件同軸度(dù)要求不是(shì)特别高的(de)情況下,車(che)削細🔞長軸(zhou)通常采用(yong)一卡一頂(dǐng)裝夾的方(fang)法,這樣夾(jia)緊力大、便(bian)于調正,工(gong)件的剛性(xing)好,同時配(pèi)合使用跟(gēn)刀架👄做輔(fǔ)助支撐,需(xū)要注意的(de)是:卡盤夾(jia)持工件的(de)長度要盡(jìn)可能縮短(duǎn),并盡量多(duo)倒一至兩(liang)次頭,以提(ti)高卡👨❤️👨盤爪(zhǎo)夾緊面與(yu)工件頂尖(jiān)孔的同軸(zhóu)度,消除過(guo)定位👌對工(gong)件造成🏒的(de)扭曲(俗稱(cheng)别勁),也可(ke)以在卡盤(pán)爪和工件(jiàn)之間纏一(yi)圈🐅鋼絲并(bìng)研磨頂尖(jiān)孔。
後頂尖(jiān)應選用彈(dan)性活頂尖(jian),減少細長(zhang)軸受熱後(hòu)的伸💁長⚽,避(bì)免因工件(jiàn)受熱産生(sheng)的熱彎曲(qu)變形,使切(qiē)削加工🔅順(shùn)利,保證零(líng)件的加工(gong)質量。
三、調(diào)整車床加(jiā)工錐度
在(zai)加工細長(zhang)軸之前,操(cao)作者必須(xū)首先調整(zhěng)車床加工(gōng)錐度,使車(chē)床主軸旋(xuan)轉中心與(yu)尾座頂尖(jiān)中心一緻(zhì)。隻有把車(che)床加工錐(zhui)度🈲消除了(le),跟刀架才(cái)能正常的(de)使用,加工(gong)出的細長(zhang)軸質量、精(jīng)度才能達(da)到要求。
具(ju)體方法是(shì):先車削靠(kao)車床尾座(zuo)零件一端(duan)的一段外(wai)徑,再車削(xue)鄰近卡盤(pán)處零件的(de)一段外徑(jing),保持中拖(tuō)闆進刀刻(kè)度一緻,然(rán)後用外徑(jìng)千分尺測(ce)量兩端外(wài)徑尺寸,根(gēn)據兩端尺(chi)寸調整尾(wei)座(可用磁(ci)力表檢測(ce)尾座調整(zhěng)、移動量),直(zhí)至所車出(chu)的工件兩(liǎng)端尺寸經(jīng)測量一緻(zhì)(調整車床(chuang)加工錐度(du)時,可适當(dāng)考慮車㊙️削(xuē)加工中的(de)刀具磨損(sun),和跟刀架(jià)支撐爪的(de)磨🔞損量)。
四(si)、跟刀架的(de)使用
正确(què)地使用跟(gen)刀架可以(yǐ)有效地提(tí)高工件的(de)鋼性,避🔴免(miǎn)工件震動(dòng),減小工件(jiàn)變形。三支(zhī)撐爪的跟(gēn)刀架使用(yong)的較為普(pu)遍,它的優(you)點是:在車(chē)削加工中(zhōng),跟刀架的(de)三個支撐(cheng)爪和車刀(dao)從四個方(fāng)向抵住工(gong)件,使工件(jian)上下❌、左右(yòu)都不能移(yi)動,車削時(shi)更加⭐穩定(dìng),不易💛産生(shēng)振動。
使用(yong)跟刀架時(shí),操作者要(yào)首先研磨(mó)跟刀架的(de)三個支撐(chēng)爪和工件(jiàn)之間的接(jiē)觸面,使其(qí)保持良好(hǎo)接觸,和相(xiàng)同的🌏微小(xiǎo)💰間隙,保持(chi)松緊适當(dang)并可以自(zi)由移動同(tong)時,要充分(fèn)冷卻、潤滑(huá)。 如果跟刀(dāo)架的三個(gè)支撐🧑🏽🤝🧑🏻爪和(hé)工件接觸(chu)太松👌或不(bu)接觸,就起(qǐ)不到支撐(cheng)作用📧,提高(gāo)不了細🔞長(zhǎng)軸的剛性(xing),在加工中(zhōng)工件會出(chu)現震動。如(rú)果支撐爪(zhǎo)的壓力過(guò)大,或三個(gè)支撐爪的(de)⭐壓力不均(jun),工件在切(qie)削加工中(zhong)會出現不(bu)穩定,造成(cheng)切削深度(du)不均,工件(jiàn)直徑大小(xiao)不一,産生(shēng)“竹節”形。
同(tóng)時,操作者(zhě)要注意力(li)集中,密切(qie)觀察跟刀(dao)架三個支(zhī)撐爪💋和工(gōng)🥰件之間的(de)松緊變化(hua)程度,注意(yì)後頂尖和(hé)工件之間(jiān)的松緊程(chéng)度并及時(shi)做出調整(zhěng)。
在粗加工(gong)和半精加(jia)工時,可将(jiang)跟刀架跟(gen)在車刀後(hòu)面;精加工(gong)時将跟刀(dāo)架跟在車(chē)刀前面,以(yǐ)避免精加(jia)工表❤️面被(bei)😄跟刀架的(de)三個㊙️支撐(cheng)爪劃傷,這(zhe)樣可以保(bǎo)證加工出(chū)的工件尺(chǐ)寸精度和(he)🔆表面粗⚽糙(cao)度達到要(yào)求。
五、使用(yòng)反向走刀(dao)切削
反向(xiang)切削是指(zhi)在細長軸(zhóu)的車削過(guo)程中,車刀(dāo)從車📧床卡(ka)🏃♀️盤❓方👈向⭐向(xiàng)尾架方向(xiang)進給加工(gong),這樣,切削(xue)加工過程(cheng)中産生的(de)軸向切削(xuē)♊力使細長(zhǎng)軸受拉并(bìng)由尾🛀🏻座承(cheng)受,可以防(fang)止和減小(xiao)工件的震(zhen)動,消除軸(zhóu)向切削力(lì)引起的彎(wan)曲變形。 具(jù)體的方法(fǎ)是:可先用(yong)合金60°車刀(dāo)在靠近卡(kǎ)盤的一端(duān)車出一段(duan)基圓,然後(hòu)将跟刀架(jia)支撐在基(jī)圓上,車刀(dao)在跟刀架(jià)前面,在基(ji)✌️圓上輕輕(qīng)對刀,達到(dao)深淺合适(shì)、直徑尺寸(cùn)一緻,然後(hòu)就可以🈲直(zhí)接走刀進(jìn)行切🈚削加(jiā)工。
六、充分(fen)使用冷卻(què)潤滑液
冷(lěng)卻潤滑液(yè)的作用非(fei)常大,一般(bān)使用15%的乳(rǔ)化液。它能(néng)💜快速💛吸收(shou)并帶走大(dà)量的切削(xuē)熱,降低車(chē)刀和工件(jiàn)的溫度,防(fáng)止工件💛的(de)熱變形。細(xì)長軸加工(gōng)的一個關(guan)鍵問題,就(jiu)是需要解(jie)決工件💜的(de)熱變形問(wen)題。
切削細(xi)長軸零件(jiàn)因走刀時(shí)間比較長(zhang),不可避免(mian)的會出現(xiàn)車刀和跟(gen)刀架支撐(chēng)爪的磨損(sǔn),這就對切(qie)削加工造(zào)成很大的(de)影響,冷卻(que)潤滑液可(ke)以滲透到(dào)工件和刀(dāo)具、工件和(hé)跟刀架之(zhi)間,形成一(yi)層保護膜(mo),減💋小工件(jian)和刀具之(zhī)間、工件和(hé)跟刀架支(zhi)撐爪之間(jiān)、刀具和鐵(tiě)屑之間的(de)摩擦,降✔️低(dī)切削力和(hé)切削熱,減(jian)少😍刀具和(hé)跟刀架支(zhi)撐爪的磨(mó)損,提高工(gōng)件的表面(mian)質量。同時(shí),它還能提(tí)高斷屑效(xiào)果,将鐵屑(xiè)快速沖走(zǒu),使切削加(jia)工順利進(jin)行。
七、合理(li)使用刀具(jù)
合理使用(yong)刀具可以(yǐ)減小切削(xuē)力、切削熱(re)、減小震動(dòng)和彎曲變(biàn)形,保持車(che)刀鋒利可(kě)以有效地(di)減少切削(xuē)熱,使切削(xuē)加工順利(lì)進行❗,刀具(jù)常用合金(jin)牌号YT15的60°車(chē)刀。
車刀要(yao)選取較大(da)的前角15°~30°以(yǐ)保持車刀(dāo)鋒利。同時(shí),為增大🔞前(qian)角可以将(jiāng)車刀裝得(de)略高于工(gōng)件中心,使(shi)後角減小(xiao)可☁️以使車(chē)刀後面對(dui)工件起到(dào)支撐作用(yong),減小工件(jiàn)的震動。 車(chē)刀要✉️增大(da)主🏃偏角,可(kě)以減小徑(jing)向✨力,減小(xiǎo)彎👈曲變形(xíng)。為提高已(yi)加工表面(mian)的質量,使(shi)鐵❌屑流待(dài)加工表面(mian),刀具刃傾(qing)角應選為(wéi)正值。為使(shi)切屑順利(lì)卷曲、折斷(duàn),前刀面應(yīng)磨出斷屑(xie)槽,刀尖圓(yuan)弧💋盡可能(néng)減🤟小,以減(jian)小切削力(lì)。
八、合理選(xuan)擇切削用(yòng)量
加工細(xi)長軸要盡(jìn)量選擇中(zhōng)、低轉速,減(jiǎn)小離心力(lì),從而減小(xiǎo)工❌件的彎(wan)曲變形。切(qiē)削用量選(xuǎn)擇的是否(fǒu)合理,對🏃♂️切(qiē)削過程中(zhōng)産生的切(qie)削力的大(dà)小、切削熱(rè)的🏃♀️多少是(shì)不同的♍,因(yin)此對車削(xue)細長軸時(shi)引起的變(bian)形也是不(bu)同🐕的。
1.切削(xuē)深度
随着(zhe)切削深度(du)的增大,車(che)時産生的(de)切削力、切(qie)削熱随之(zhi)增大,引♉起(qǐ)細長軸的(de)受力、受熱(re)變形也增(zeng)大。因此在(zai)🏃♀️車削細長(zhǎng)軸時🤞,操作(zuo)者應盡量(liàng)減小切削(xue)深度✔️。
2.進給(gei)量
進給量(liang)增大會使(shǐ)切削厚度(dù)增加,切削(xuē)力增大。但(dàn)切削力不(bú)是按正比(bi)增大,因此(ci)細長軸的(de)受力變形(xing)系🎯數有所(suo)下降。如果(guo)從提高✌️切(qie)削效率的(de)角度來看(kan),增大進給(gěi)量比增🐪大(dà)切削深度(dù)有利。
3.切削(xuē)速度
提高(gāo)切削速度(dù)有利于降(jiang)低切削力(li)。這是因為(wéi),随着切🚶削(xuē)速度的增(zeng)大,切削溫(wen)度提高,刀(dāo)具與工件(jiàn)之間的摩(mo)擦力減小(xiao),細長軸的(de)受力變形(xing)減小。但切(qiē)削速度過(guò)高容易使(shǐ)✍️細長軸在(zai)離心力作(zuò)用下出現(xian)彎曲,破壞(huai)切削過程(chéng)的平🌂穩性(xing),所以切削(xue)速度💛應控(kòng)制在一定(ding)範圍。對㊙️長(zhǎng)徑比較大(dà)🈲的工件,切(qiē)削♉速度要(yào)适當☔降低(di)。
細長軸的(de)加工技術(shu)雖然較難(nán)掌握,但隻(zhi)要找出規(gui)律,不斷總(zong)結經驗,仍(reng)然可以加(jia)工出合格(gé)的細長軸(zhóu)工件。 當然(rán)先進社會(huì)是個效率(lü)社會,競争(zhēng)無處不在(zai),普通車床(chuáng)加工👣細長(zhang)軸🌈還将長(zhang)期存在,但(dàn)是在大批(pi)量生産中(zhong),普通車床(chuang)+銑端面打(da)中心孔機(jī)床方式,或(huò)者數控銑(xǐ)端面打中(zhōng)心孔機床(chuang)+數控車床(chuang)的方式已(yǐ)🈚經成為當(dang)前細😄長軸(zhóu)加工的主(zhǔ)流。