錐形細長軸的車削加工

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tags: 車削加工    時間:2014-03-11 13:31:16
錐形細長軸的車削加工簡介
    細長軸的直徑和長度之比(L/D)一般都大於20,車削時機床—工件—刀具工藝系統的剛性較差,工件極易彎曲且產生振動,特別是加工錐形部分剛度更差。另外,由於……
錐形細長軸的車削加工正文
    細長軸的直徑和長度之比(L/D)一般都大於20,車削時機床—工件—刀具工藝系統的剛性較差,工件極易彎曲且產生振動,特別是加工錐形部分剛度更差。另外,由於細長軸熱擴散性差,切削過程中切削熱使工件產生的線膨脹,也會使工件容易產生腰鼓形、麻花形、竹節形等缺陷,不易獲得滿意的表面粗糙度及幾何精度。因此車削錐形細長軸時,關鍵是要提高工藝系統的剛度,這對刀具、機床、輔助工具和工藝方法均有較高要求。

如圖1所示,細長軸的材料為45鋼。由於長徑比大,表面精度要求較高,錐形部分的車削難度較大,採用常規的加工方法很難滿足質量要求。通過分析,設計人員制定了合理的工藝方案,有效避免了在加工圓柱外圓時受切削力影響產生的彎曲變形,增強了在加工錐形部分時工件的剛度,減小了加工過程中的振動,提高了錐形細長軸的加工質量,取得了良好的加工效果。


圖1 工件尺寸圖

1. 細長軸外圓的車削

在加工工件的f6-0.03外圓時,採用圖2所示的裝夾方法安裝工件,為減小車削時工件的振動和彎曲變形,加工過程中採用了反向走刀的加工方法。


1.鋼絲圈 2.跟刀架 3.工件 4.彈簧頂尖
圖2 反向走刀車削裝夾示意圖

首先在工件3的外圓上套一開口鋼絲圈1,使工件與卡爪間成線接觸(鋼絲圈起萬向調節的作用),伸入卡盤用卡爪夾緊。

在工件的另一端鑽一圓柱孔作頂尖孔,以使頂尖與圓柱孔成線接觸,消除工件旋轉時的蹩勁現象;尾座頂尖採用有伸縮性的彈簧頂尖4,這樣工件可軸向伸縮,補償切削熱引起的膨脹。同時,跟刀架2配備三個支承爪,底部採用彈簧支承爪,支承爪的支承面與工件研配。切削過程中跟刀架三個支承爪與車刀組成兩對徑向壓力,以平衡車削時產生的徑向力。車刀主偏角k=75°~90°,前角g=15°~20°,並磨製圓弧形切削槽,以減小背向切削力,增大軸向切削力。

2. 錐形部分的車削

錐形部分的車削需對卧式車床的轉塔和橫刀架進行改造(見圖3)。在橫刀架上固定一塊平板10,在平板10上以螺柱9為旋轉中心安裝一塊可轉動的U形板8,根據細長軸錐形部分的錐度將其旋轉至要求後用螺釘7固定在平板10上。在U形板8上固定一根軸6,車刀柄5以其有襯套的孔在軸6上滑動。同時,在轉塔4上固定一個叉形工件支承3,工件1通過叉形支承3的襯套2進入叉內,叉的內側開有槽,車刀通過槽進入叉內進行車削。由於刀柄5也是固定在轉塔4上的,當轉塔4向機頭推進時,車刀便將進入叉內的細長軸車成了圖示的錐形。


1.工件 2.襯套 3.叉形支承 4.轉塔 5.車刀柄 6.軸 7. 螺釘 8.U形板 9.螺柱 10.平板
圖3 錐形部分的裝夾及車削示意圖

 

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