摘要:細(xì)長軸的車削加工是
機(jī)械加工中比較常見的一種加工方式。由于細(xì)長軸剛性差,車削時產(chǎn)生的受力、受熱變形較大,很難保證細(xì)長軸的加工質(zhì)量要求。通過采用合適的裝夾方式和先進(jìn)的加工方法,選擇合理的
刀具角度和切削用量等措施,可以保證細(xì)長軸的加工質(zhì)量要求。
a7YzX5n QK0-jYG^ 在糧油機(jī)械的加工過程中,有很多零件的長徑比l/d>20。
u-%|ZSg %&Q9WMo 例如:高方平篩的主轉(zhuǎn)動軸、蝶片滾筒精選機(jī)的蝶片轉(zhuǎn)動軸等。通常把這類零件稱之為細(xì)長軸。這類零件一般在
車床上進(jìn)行加工。在車削過程中,由于其剛性差,在切削力和切削熱的作用下,細(xì)長軸很容易產(chǎn)生彎曲變形,這樣就破壞了刀具和零件相對運(yùn)動的準(zhǔn)確性,使加工出來的細(xì)長軸產(chǎn)生中間粗、兩頭細(xì)的形狀,嚴(yán)重影響零件的加工
精度.同時細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形后,還會引起工藝系統(tǒng)振動,影響零件的粗糙度。
Wt
1]9{$ z8-dntkf 1 引起細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形的因素
}$E341@ [B+]F~}@ 在車床上車削細(xì)長軸采用的傳統(tǒng)裝夾方式主要有兩種:一種方式是細(xì)長軸的一端用卡盤夾緊,另一端用車床尾架頂尖支承(一夾一頂);另一種方式是細(xì)長軸的兩端均由頂尖支撐(雙頂尖)。
Gw1Rp $3c9iVK~_ 通過分析研究,車削引起細(xì)長軸彎曲變形的原因主要有:
SQ0?M\D7 EPu-oE=HW4 1) 切削力導(dǎo)致變形
7+;$_,Xo< jhF&
在車削過程中,產(chǎn)生的切削力可以分解為軸向切削力PX、徑向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力對車削細(xì)長軸時產(chǎn)生彎曲變形的影響是不同的。
{;-wXzv` [8v>jQ) 徑向切削力PY的影響
8K@>BFk1. Iy8fN"I9D 徑向切削力是垂直作用在通過細(xì)長軸軸線水平平面內(nèi)的,由于細(xì)長軸的剛性較差,徑向力將會把細(xì)長軸頂彎,使其在水平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形.徑向切削力對細(xì)長軸彎曲變形的影響.
B+r$_L&I .4O~a 軸向切削力PX的影響
Yx3ivjX.> f@7HVv& 軸向切削力是平行作用在細(xì)長軸軸線方向上的,它對工件形成一個彎矩。對于一般的車削加工,軸向切削力對工件彎曲變形的影響并不大,可以忽略。但是由于細(xì)長軸的剛性較差,其穩(wěn)定性也較差,當(dāng)軸向切削力超過一定數(shù)值時,將會把細(xì)長軸壓彎而發(fā)生縱向彎曲變形。
##r9/`A 6haw\ * 2) 切削熱產(chǎn)生的影響
VV$4NV&`Q Q@0Zh,l 車削加工產(chǎn)生的切削熱,會引起工件熱伸長。由于在車削過程中,卡盤和尾架頂尖都是固定不動的,因此兩者之間的距離也是固定不變的。這樣細(xì)長軸受熱后的軸向伸長量受到限制,導(dǎo)致細(xì)長軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形。
Ahf71YP &w'1 因此可以看出,提高細(xì)長軸的加工精度問題,實(shí)質(zhì)上就是控制工藝系統(tǒng)的受力及受熱變形的問題。
e~P4>3 -|g9__|@ 2 提高細(xì)長軸加工精度的措施
k;V (rf` KJP}0|[ 在細(xì)長軸加工過程中,為提高其加工精度,要根據(jù)不同的生產(chǎn)條件,采取不同的措施,以提高細(xì)長軸的加工精度。
{v>8Kp7_R *F;W 1TF 1) 選擇合適的裝夾方法
R>T9 H0 !))!!{ 在車床上車削細(xì)長軸采用的兩種傳統(tǒng)裝夾方式中,采用雙頂尖裝夾,工件定位準(zhǔn)確,容易保證同軸度。但用該方法裝夾細(xì)長軸,其剛性較差,細(xì)長軸彎曲變形較大,而且容易產(chǎn)生振動.因此只適宜于安裝長徑比不大、加工余量較小、同軸度要求較高的工件。
U
ljWBd me ,lE- 加工細(xì)長軸通常采用一夾一頂?shù)难b夾方式。但是在該裝夾方式中,如果頂尖頂?shù)锰o,除了可能將細(xì)長軸頂彎外,還能阻礙車削時細(xì)長軸的受熱伸長,導(dǎo)致細(xì)長軸受到軸向擠壓而產(chǎn)生彎曲變形。另外卡爪夾緊面與頂尖孔可能不同軸,裝夾后會產(chǎn)生過定位,也能導(dǎo)致細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形.因此采用一夾一頂裝夾方式時,頂尖應(yīng)采用彈性活頂尖,使細(xì)長軸受熱后可以自由伸長,減少其受熱彎曲變形;同時可在卡爪與細(xì)長軸之間墊入一個開口鋼絲圈,以減少卡爪與細(xì)長軸的軸向接觸長度,消除安裝時的過定位,減少彎曲變形。
Vf#g~IOI aExt