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細長軸∇零∇件如何用普通∆車∆床加工

時間:2016-12-24 16:12   作(Zuò)者:admin 點擊[Jī]: 次
幹車床的都知道(Dào),細○長○軸加工▽是▽一◆個◆▾比▾(Bǐ)較難○的○加工,如何用普通車床加[Jiā]工細長軸也是一個車工具備的▽一▽項技能之一,山東友[Yǒu]泰是一家專門以軸件加工⋄機⋄(Jī)床為(Wéi)研發◆方◆向的機床(Chuáng)廠家,筆者走訪●很●多客戶将一些客[Kè]戶[Hù]的實際加工技[Jì]巧分享給大家。
 
  一[Yī]、對于◊軸◊件的加工(Gōng)來說,第◈一◈個(Gè)肯(Kěn)定就是定▿位▿基準的[De]加工了,當前國内軸件批量生(Shēng)的時[Shí]候大多數(Shù)企業▲都▲▲采▲用了銑端面打中心孔機床這一款[Kuǎn]專門加工(Gōng)細長[Zhǎng]軸第一工(Gōng)◈序◈的機床,效率高,精度好,為後續無論普通車床,還是數控車床▲都▲[Dōu]提供了非常标[Biāo]準的工件,但是[Shì]少數企業還是在使用普通車床加工,當然了[Le]用普通車床也[Yě]能夠完成細長軸工件加工第一工序車中心架位[Wèi]、車端面、鑽中心孔工序,隻是效率上稍微低點。
 
  為了能◈夠◈在細長軸兩端軸徑上加工出圓柱度和粗糙(Cāo)度較高的(De)中心(Xīn)架位,為下一步車◊端◊(Duān)面、鑽中心孔打好基礎,●一●般的機械[Xiè]加●工●車間都會[Huì]制作了尾∇座∇夾頭,▿其▿(Qí)原理類似于四爪卡盤。尾座夾(Jiá)頭的一端安裝在莫氏5号[Hào]活頂尖上,夾頭内徑、錐▿度▿◆與◆活頂尖外徑、◇錐◇度實配,夾頭的另一端孔徑、比零件毛坯尺寸大15mm~20mm,深50mm,⋄并⋄[Bìng]在對稱位置打4個M16~M20頂絲孔(如◆用◆(Yòng)3個頂絲不易▽調▽[Diào]整、找正工件[Jiàn])。使用四◆爪◆卡盤裝夾工件,依靠車床前[Qián]端的(De)四∇爪∇卡盤和尾座夾(Jiá)頭的四個頂絲固⋄定⋄調正工件位置,這種方法(Fǎ)方便、實用、好操作,俗稱“借餘量”,可以很好[Hǎo]⋄地⋄避免出現因工件[Jiàn]毛坯●的●彎曲變[Biàn]形造成影響正常加工的問題。 
 
  1.車兩端中心架位 
  工件調正位置後[Hòu],操作者依次車出細長軸兩端的中[Zhōng]心架位,并保證兩端[Duān]中心架位外◊徑◊尺寸一(Yī)緻,以(Yǐ)便▿于▿中心架的▲安▲裝和調整,同時,要保證所車出的中心架位表面粗(Cū)糙度和圓柱度精度,否則會影響工件下一步的加●工●精度。 
工件經過裝夾後,我們在▲車▲床上首先[Xiān]就是要将細長軸兩端的中心[Xīn]架位車出來,同時要(Yào)保障[Zhàng]兩端中心架位外徑尺寸(Cùn)▽的▽一緻性,方便中心架的安裝(Zhuāng)和調整,還要保障所(Suǒ)車中心架[Jià]位的表[Biǎo]面[Miàn]粗糙度和圓柱精度,不然影響下一▿個▿工序加工精[Jīng]度,在[Zài]使◆用◆[Yòng]數控雙端面[Miàn]打中[Zhōng]心(Xīn)孔機床的廠家,這個◇工◇序就不(Bú)是(Shì)一個很難的工序了,當然他們一般是頂着(Zhe)中心[Xīn]孔來(Lái)加工,兩端的夾持(Chí)位同時加工,精度[Dù]一緻(Zhì)性也非常好,在細長軸加工如果需▲要▲▽中▽心架位,在銑端[Duān]面打中心孔這個⋄工⋄序下一道工(Gōng)序加工(Gōng)中心架位,效率和◆精◆[Jīng]度○也○是非常高的。
 
  2.車端面、鑽中[Zhōng]心孔、車卡盤裝▿夾▿位置 
這[Zhè]個◆工◆(Gōng)序是所有軸件加工中,最重要(Yào)的一▽個▽工序,加工軸[Zhóu]件越複雜,加工工(Gōng)序越多,越需要這個工序來保障[Zhàng]以▾後▾每個工件的車[Chē]削精度,和最大[Dà]可能的提高細長[Zhǎng]軸加工效率,在數(Shù)控銑端面打中心(Xīn)孔機床中,我(Wǒ)們将[Jiāng]工件直接[Jiē]放在機床上,完成加工就(Jiù)可以了,但是在普通車床上,我們要(Yào)先加上中心架,◊研◊[Yán]磨中◇心◇[Xīn]架三個支撐抓與工件的接觸面,調整◇支◇撐抓的位置(Zhì),讓工件旋轉中心與機床軸心重合,還(Hái)要注意的就⋄是⋄[Shì]支撐抓與工件外圓要保持[Chí]微小的接◆觸◆,在●充●[Chōng]分注油潤滑[Huá]、鎖緊中心架(Jià)、啟▿動▿設備,⋄開⋄始車端面,鑽(Zuàn)中[Zhōng]心孔,車卡盤夾[Jiá]持位等,先架上中心架(Jià),研磨中心架三[Sān]個支撐爪與工件的(De)▾接▾觸面,調整支撐爪的∇位∇[Wèi]置,使工[Gōng]件旋轉中心與機(Jī)床▲軸▲(Zhóu)心重合,并使支撐爪與工件外[Wài]圓保持微小∆間∆隙接[Jiē]觸,充分注油潤(Rùn)滑、▲鎖▲緊中心架、啟動設∇備∇(Bèi),然後,開始車端面(Miàn)、鑽中心孔、車出卡盤裝夾位置。   這樣操作的[De]優點是:中心架位粗[Cū]糙度和圓(Yuán)柱度精度(Dù)高,支撐工件牢固、穩定、調整方便,材料毛坯如有彎(Wān)曲變[Biàn]形等缺陷容易校正,車端[Duān]面鑽中心孔的質量高,并且不易打刀、不易折斷○中○(Zhōng)心鑽。◇在◇[Zài]實際生産中,有時[Shí]鑽◈出◈[Chū]的中心孔為橢圓形或為棱形,原因就是[Shì]由于中心架位精度不高(Gāo)造成的。 做這些工[Gōng]作對工作人員的(De)加工技能要求蠻高的,操作比∇較∇繁瑣,但(Dàn)是▲沒▲辦法,普車效率[Lǜ]就這樣,但是好在能加工。▽如▽果[Guǒ]使用數控銑端面打中心孔機[Jī]床[Chuáng],效率就提升很多了,在設定好夾持(Chí)位後,直接将(Jiāng)細長[Zhǎng]軸放[Fàng]入雙向夾具中,自動定中心,定位,對刀,▿關▿門,啟動程序,套車夾[Jiá]持位,兩端中心▽孔▽,兩個端面◆同◆[Tóng]時加工效(Xiào)率大大提高,降低工[Gōng]人勞動強度和(Hé)技術要求,解放[Fàng]工人,效(Xiào)率自然[Rán]就高了,有點跑[Pǎo]題了,本文重點還∇是∇[Shì]介紹(Shào),普通車床細長軸的加工技巧。
 
  二、◈裝◈(Zhuāng)卡工件[Jiàn]方式 
  在工件同軸度要求不是特别高的◇情◇[Qíng]況下,車削細長軸通常采用一卡一頂裝(Zhuāng)夾的方法[Fǎ],這樣夾緊力大、便[Biàn]▿于▿[Yú]調正,工件的剛性好,同[Tóng]時配合使用跟◆刀◆架做輔◆助◆支撐,需⋄要⋄注意的是:卡盤夾∆持∆工件的長度要盡可能縮短(Duǎn),并盡量多⋄倒⋄一至兩次頭,以[Yǐ]提高卡(Kǎ)▿盤▿爪夾緊面與▾工▾件(Jiàn)頂尖孔的同軸○度○(Dù),消◊除◊過定位對工件造成的扭曲(俗稱[Chēng]别◆勁◆),◊也◊◇可◇以在卡盤◈爪◈[Zhǎo]和工件之間纏一圈鋼絲并研磨頂尖孔(Kǒng)。 
  後(Hòu)頂尖應選用彈性[Xìng]活頂尖,減少細長軸(Zhóu)受熱後的伸長[Zhǎng],避免(Miǎn)因工件受熱産生的熱彎曲變形,使切削[Xuē]加工順利(Lì),保○證○零件的加(Jiā)工質量。 
 
  三、調●整●[Zhěng]車床加○工○錐度 
  在(Zài)▲加▲[Jiā]工細長▽軸▽之前,操作者必須首先[Xiān]調整∇車∇床加工錐度,使車床(Chuáng)主軸旋轉中心與尾(Wěi)座頂尖中心一緻。隻[Zhī]有把(Bǎ)車床加工[Gōng]錐度(Dù)消除了,跟[Gēn]刀架才能正常的使用,加工出的細長軸質量、精度才能達到(Dào)要求。
 
  具體方法是:先車削靠車床尾座零件一端的一段外徑,再車削鄰近卡[Kǎ]盤處零件的○一○(Yī)段外徑,保持中拖闆◇進◇刀刻度一緻[Zhì],然後(Hòu)⋄用⋄外徑千分尺測▾量▾兩端外[Wài]徑尺寸,根據兩端尺(Chǐ)◇寸◇調整尾座(可用磁力表檢測▽尾▽[Wěi]座調整、移動量),直至所車出的工件兩端尺寸經測量一[Yī]緻(調整車床加工錐度○時○,可适當◊考◊慮車削加工中的刀具磨(Mó)損,和[Hé]跟刀[Dāo]▿架▿∆支∆撐爪的磨損量)。 
 
  四、跟∇刀∇架的◆使◆用 
  正确地使用[Yòng]跟刀架可以有效◊地◊(Dì)提高工件的鋼性(Xìng),避免工件震動,減小工件變[Biàn]形。三支撐爪的跟刀架使用的較為普遍,它○的○優點是:在車▿削▿[Xuē]加工中,跟刀架的三個支撐爪和車(Chē)刀從[Cóng]四個方向∆抵∆住工件,使工件上下、左右都不能移動,車◇削◇時更加▲穩▲(Wěn)定,不易産生振動。 
  使用跟刀架時,操作者要首[Shǒu]先研磨跟刀架(Jià)的三個支撐(Chēng)爪和工件之間的接觸面,使其保持良好接觸,和相[Xiàng]同的(De)微小間(Jiān)隙,保持松緊适當并(Bìng)可以自由(Yóu)移動同時,要充分○冷○卻、潤滑。 ◊如◊(Rú)果跟刀架的三個支撐爪和工件接觸太(Tài)松或▿不▿接觸,就起不到支撐作(Zuò)用,提高不了細長軸(Zhóu)的剛性,在加○工○中工件會出現震動。如果支撐爪▾的▾壓力過大,或三個支撐爪的壓力不均,工(Gōng)件在切削[Xuē]加工中會出現不穩[Wěn]定,造成切削深[Shēn]度不均,工件▽直▽(Zhí)徑大小[Xiǎo]不一,産生“竹[Zhú]節”形。 
 
  同時(Shí),操作者[Zhě]要[Yào]注意力∆集∆中,密切觀[Guān]察跟刀架三個支撐爪和工件(Jiàn)之間的[De]松[Sōng]緊變化程度,注意後頂尖和工件[Jiàn]之間的松(Sōng)緊程度[Dù]并及時做(Zuò)出調整。 
 
  在粗加工和半精加工時,可(Kě)将跟刀架跟在車刀後面(Miàn);精加工時将跟刀⋄架⋄跟在車刀[Dāo]前面,以避免精加工[Gōng]表面被跟刀架的三個支撐爪[Zhǎo]劃傷,這樣可以保證加工出的▽工▽件尺寸精度和表[Biǎo]◇面◇粗糙⋄度⋄達到要求[Qiú]。 
 
  五、▾使▾用反向走刀切削 
  反向切(Qiē)削●是●(Shì)指在細長軸的(De)車削過程中,車刀從車床卡盤方向向尾架(Jià)方向進給加工,這樣,切削加工[Gōng]過程中産[Chǎn]生的軸向切削力使細長軸受拉并由尾◈座◈[Zuò]承受[Shòu],可以防∆止∆∇和∇減小工件[Jiàn]的震動[Dòng],消除軸向切削力引[Yǐn]起的彎曲變形[Xíng]。 具體的方法是(Shì):可先用合金60°車刀在[Zài]靠近卡盤[Pán]的一◈端◈車出一(Yī)段基圓,然後将跟刀架支[Zhī]撐在基圓上,車刀在跟刀架前面,在基圓[Yuán]上輕輕對刀,達到深[Shēn]淺合适、直徑尺寸一緻,然後就◇可◇(Kě)以直接[Jiē]走刀進[Jìn]行切削加∇工∇。 
 
  六、充分使用冷卻潤[Rùn]滑液 
  冷卻潤滑液的作用非常大,一[Yī]般使(Shǐ)用15%的乳化液。它[Tā]能快[Kuài]速吸收并帶[Dài]走大量的切[Qiē]削熱,降低車刀和工件的(De)溫度,防∇止∇工件的◇熱◇變形。細長軸(Zhóu)加工的一個關[Guān]鍵(Jiàn)問題,就是需(Xū)要解決工件的熱變形問題(Tí)。 
 
  切削細長軸零件因走刀時間(Jiān)比較長,不(Bú)可避免[Miǎn]的會出(Chū)現車刀和[Hé]跟刀架支撐爪的∇磨∇損,這就(Jiù)對切削加工造成很大的影◇響◇,冷卻潤[Rùn]滑液(Yè)可以(Yǐ)滲透到工●件●[Jiàn]和刀具、工件和跟(Gēn)刀架之▲間▲,形成一層保護膜,減小工[Gōng]件和(Hé)刀具之間[Jiān]、工件和跟刀架支撐爪之間(Jiān)、刀[Dāo]具和◈鐵◈屑[Xiè]之間的摩擦,降低切削力和切削熱(Rè),減少刀具和跟(Gēn)刀架支撐爪的磨損,提高[Gāo]工件(Jiàn)的表[Biǎo]面質量。同時,▲它▲還能提高[Gāo]斷屑○效○果,将鐵[Tiě]屑快速沖∇走∇,使切削加工順利進行。 
 
  ⋄七⋄、合理使用刀[Dāo]具 
  合理使用刀具可以減小切削力、切削熱、⋄減⋄小震動和◇彎◇曲(Qǔ)變形,保持車刀鋒利可⋄以⋄(Yǐ)有▾效▾地減少▲切▲削熱,使(Shǐ)切削加工順[Shùn]利進行,●刀●具常用(Yòng)合金牌[Pái]号YT15的60°車刀。 
 
  車刀要選取較大▽的▽前角15°~30°以保持車[Chē]刀鋒利(Lì)。同時,為增大前角可以将車(Chē)刀裝得略高于工(Gōng)件[Jiàn]中心,使後角減小▾可▾◇以◇使車刀後面對▽工▽件起到支(Zhī)撐作用,減小工件的震動。 車刀要增(Zēng)大●主●偏角,可⋄以⋄(Yǐ)減小徑向力,減○小○彎曲變形。為提高已加工表(Biǎo)面的質量,使鐵屑流待加工[Gōng]表面[Miàn],刀(Dāo)具刃傾角應選為正(Zhèng)值。為使切○屑○順利卷曲、折[Shé]斷,前(Qián)刀面應磨出斷屑槽,刀尖圓弧盡可能減小,以減▲小▲切削力。 
 
  八、合理選擇切削用量 
  ⋄加⋄(Jiā)工細長軸要盡◊量◊選擇中、低轉速,減小離心力,從(Cóng)而◇減◇[Jiǎn]小工件的彎◊曲◊(Qǔ)變形。切削用量選擇的是否合理,對切削[Xuē]過程中産生的切●削●[Xuē]力的大(Dà)小、切[Qiē]削熱的多少是不(Bú)同的,因此[Cǐ]對車削細長軸時引起的(De)變形也◊是◊不同[Tóng]▲的▲。 
 
  1.切削深度 
  随着切削深度的增大,車⋄時⋄産生的切削力、切削(Xuē)熱⋄随⋄之增◈大◈,引起細長軸的受[Shòu]力、受熱變形也增大。因此在▽車▽削細長軸時,操作者應盡量減小切削深[Shēn]度。 
  2.進給量 
  進給(Gěi)量增大會(Huì)使切削厚度增加,切削力增[Zēng]大。但切削力不是按正比增大,因此細長軸的受力變(Biàn)形系數有所下(Xià)降[Jiàng]。如果從提高切削效率的○角○[Jiǎo]度[Dù]來▾看▾,增大進給量比增大切削深度有利。 
  3.切削速度 
  提高切(Qiē)削速度[Dù]有利◇于◇[Yú]降低切削[Xuē]力。▲這▲是因為,随(Suí)着切削速[Sù]▿度▿的增大,切削溫度[Dù]提高,刀具∇與∇工件◊之◊(Zhī)間的摩擦力減小(Xiǎo),◊細◊長軸的受[Shòu]力變形減小。但切削(Xuē)速度過高容易使細長(Zhǎng)軸[Zhóu]在離心力[Lì]作用下出現彎(Wān)曲,破壞切削過程的平穩性,所以切削∇速∇度(Dù)應控制[Zhì]在一定範圍。對長徑比較大⋄的⋄(De)▲工▲[Gōng]件,切削[Xuē]速度要适當降低。 
  
細(Xì)長軸的加工⋄技⋄[Jì]術雖然較難掌握[Wò],但隻要[Yào]找出規律,不斷總結經驗,仍然可以加工出合格的(De)細長軸工件。 當然先進◇社◇會是個效率社會,競争∆無∆處不在,普通車床加工⋄細⋄(Xì)長軸還将長期存在,但是[Shì]在大批量生産中,普通車床+銑端面打中心孔機○床○方式,或者數控銑端[Duān]面打中心孔機◆床◆+數控車床的方式已經成為當前細(Xì)長軸加工的主◆流◆(Liú)。

 
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