普通車床加工細(xì)長軸零件過程

何炳奇

摘 要：普通車床是用于加工軸形、盤形以及環(huán)形等各種類型零件的臥式車床，可以進(jìn)行零件端面、零件內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、零件內(nèi)外部螺紋等多個(gè)工序，并且利用相關(guān)附件還可以對零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔操作以及攻絲、滾花等處理。普通車床約占車床類總數(shù)的一半以上，是各種類型車床中應(yīng)用最廣泛的一種。在現(xiàn)代工件加工中，普通車床是不可缺少的加工機(jī)器。軸類零件是普通車床加工的一種重要零件，主要包括對軸類零件外圓面的加工、內(nèi)圓面的加工、圓弧面的加工以及螺紋的加工等。該文主要對普通車床加工細(xì)長軸零件的工藝和步驟進(jìn)行簡單探討。

關(guān)鍵詞：普通車床 零件 過程

中圖分類號(hào)：TG506 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）11（a）-0146-02

1 零件毛坯料的校直

對零件毛坯料進(jìn)行校直可以讓車削用量分布均勻，使車削時(shí)間縮短，避免振動(dòng)。而且經(jīng)過校直的零件毛坯料，其表面殘余應(yīng)力可以均勻分布，可以極大地減小零件使用過程中發(fā)生變形的可能性。細(xì)長軸零件的加工過程中，可采用錘敲打的方法對零件毛坯料進(jìn)行校直，一般情況下盡量不采用壓彎法。壓彎法雖然可以讓毛坯料瞬間變直，但這種狀態(tài)只是暫時(shí)的，待毛坯料內(nèi)部應(yīng)力完全消失后回再次彎曲，不能達(dá)到校直目的，所以盡可能采用錘敲打法，將毛坯料墊凹面朝上在平板上，并用錘敲打毛坯料的凹面，使毛坯伸直。為了保證毛坯面與錘面的吻合程度，增大接觸面積，可采用圓弧錘頭，以免損傷毛坯表面。

2 零件平端面打孔加工

將零件毛坯料穿入機(jī)床主軸孔，并將平端面卡緊，對平端面打中心孔。平端面打中心孔的過程中要保證中心孔位置要正、形狀要圓、表面要光滑，尺寸要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。另外，平端面一定要放好，并卡緊，以免加工過程中零件發(fā)生變形。

3 研磨與刀架的支撐塊面

該加工工序要求零件與支撐塊有良好的接觸，所以為了保證零件表面與支撐塊面的吻合程度，細(xì)長軸零件的加工多采用兩抓刀架，并以耐磨性較好的鑄鐵，要求在每次車一刀之前對支撐塊進(jìn)行異常研磨。具體操作為：將零件毛坯裝卡于機(jī)床上，零件一端頂尖頂緊；另一端采用卡盤夾固定，零件在機(jī)床上的卡緊長度為15～20 mm左右，不宜過長，也不宜過短。零件車一小段后進(jìn)行研磨，研磨過程中不需要使用冷卻液，零件弧面采用車過的刀花來研磨，待完成整個(gè)支撐塊表面的研磨后再使用冷卻液進(jìn)行潤滑，為了保證支撐面的光滑度，可在進(jìn)行異常精細(xì)研磨。在零件研磨的工序中，零件與支撐塊是否接觸良好對車削細(xì)長軸類零件有著重要影響，如果兩者之間接觸良好，則支撐塊表面就可以像軸瓦一樣，有較強(qiáng)的切削承受力，零件切削穩(wěn)定；如果支撐面圓弧半徑過大或者過小都會(huì)影響兩者之間的吻合度，影響零件的加工效果。

4 設(shè)置活動(dòng)中心架

如果所加工的零件直徑和長度的比值超過100時(shí)，就需要在使用跟刀架的同時(shí)增設(shè)活動(dòng)中心架，這樣就能有效避免由于零件自重而導(dǎo)致的下垂問題，零件在切削過程中也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)以及變形的情況?；顒?dòng)中心架的支撐應(yīng)該設(shè)置在零件的中間部位，并按照機(jī)床工件軸向?qū)?，此時(shí)中心架的支撐可以自由移動(dòng)到任一個(gè)下垂點(diǎn)，并在走刀的帶動(dòng)作用下隨時(shí)移動(dòng)位置。零件加工過程中跟刀架支承爪與車刀自己的距離不能太遠(yuǎn)，可位于車刀后面3毫米處，以免對零件產(chǎn)生作用力引起振動(dòng)。

5 粗車走刀方向

利用普通機(jī)床加工細(xì)長軸零件的過程中，車削細(xì)長軸的走刀方向應(yīng)該是從機(jī)床頭到機(jī)床尾座，也就是采用反走刀方式。采用反走刀可以有效避免加工過程中細(xì)長軸零件發(fā)生變形，有利于提高零件加工效率。這是因?yàn)樵诓捎庙敿庖约翱ūP對零件進(jìn)行固定時(shí)，對頂尖的應(yīng)用可以控制零件不下垂，同時(shí)也可以承受零件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力，以及一部分機(jī)床對零件的切削力。機(jī)床切削力包括主切削力和徑向切削力，因?yàn)榱慵囅鲿r(shí)要使用跟刀架或者增加活動(dòng)中心架支撐，所以兩個(gè)方向的切削力主要由跟刀架承受。此時(shí)如果采用反向走刀就可以通過軸向切削將零件拉直，避免零件發(fā)生變形。采用正走刀與反走刀的效果是剛好相反的，車削時(shí)的軸向走刀并不是作用于零件的軸心位置，而是作用在零件的外圓處附近，由此而形成偏心壓縮，如果采用正走刀就可能讓零件受到偏心壓縮，細(xì)長軸零件受到離心壓縮后很容易發(fā)生變形。

6 活頂尖的應(yīng)用

細(xì)長軸零件的加工過程中，進(jìn)行車削時(shí)的頂尖主要作用是增加剛性，避免振動(dòng)的發(fā)生，而對切削力沒有明顯的承受作用。零件毛坯料經(jīng)過校直后可以極大地減小離心力，所以此時(shí)需要讓頂尖輕輕頂住零件就可以了，不需要太用力，不然會(huì)很容易讓零件在較大的頂力作用下發(fā)生彎曲，所以一般情況下采用普通的活頂尖就可以了，零件固定的松緊程度可以采用手指檢查，用手指夾住活動(dòng)頂尖，如果零件在旋轉(zhuǎn)時(shí)可以帶動(dòng)活動(dòng)頂尖一起旋轉(zhuǎn)則表示零件固定松緊程度適中?；顒?dòng)頂尖的退出應(yīng)采用逐步后退的方式，待車刀接近尾座時(shí)可將活動(dòng)頂尖完全退出。采用頂尖逐步退出可以在主軸線與尾座不一致的情況下消除錐度，完全由跟刀架以及導(dǎo)軌精度來保證零件錐度。但如果頂尖固定太緊時(shí)，尾座尾座就對對零件錐度的加工造成一定影響。

7 精車加工工藝

細(xì)長軸零件精車應(yīng)采用低速，彈簧光刀采用寬刃的硬質(zhì)合金，并保證零件不發(fā)生振動(dòng)、變形。細(xì)長軸零件的精加工過程中可結(jié)合零件和各種器具的受力情況來控制切削方式，以保證零件的加工精度。細(xì)長軸零件精車加工要求刀具刃磨要好，車刀刀刃要絕對平行與零件軸線，零件表面與精車刀完全接觸，并且采用從床頭到尾座的反向走刀方式；頂尖對零件的固定要比粗車工藝時(shí)候更松一些；細(xì)長軸零件的粗車以及精車工藝中應(yīng)使用充足的冷卻潤滑劑，使用冷卻潤滑劑一方面是為了冷卻跟刀架承爪和零件；另一方面還可以起到潤滑作用，減少零件與支承面的摩擦，提高零件加工精度，而且零件加工過程中如果溫度較高也會(huì)影響加工精度，所以有冷卻作用的潤滑油在零件粗車以及精車工藝中的應(yīng)用是必不可少的。

8 精加工與粗加工的區(qū)別

粗車是指表面的粗度加工，主要是將工件表面的剩余材料切削掉，對表面要求不高，以及幾何尺寸也要求不高。而精車就不一樣了，切削深度要小，走刀量也要小。精車完畢后，不但工件的直徑幾何尺寸要合格，而且對表面的粗糙度要求也較高，而且也要合格.例：表面粗糙度達(dá)Ra3.2。

以上是對普通機(jī)床加工細(xì)長軸零件的主要步驟以及相關(guān)工藝技術(shù)的簡單介紹。另外，刀具是普通機(jī)床加工各種零件的重要工具，合理選擇刀具對零件加工效果有著重要影響，一般情況下，粗車刀具采用硬質(zhì)合金左偏刀，精車刀具采用寬刃硬質(zhì)合金彈簧車刀，每種刀具都有各種的特點(diǎn)和性能，在零件的加工過程中發(fā)揮著重要作用，直接影響著零件的加工精度和加工效率。

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