在精密机械零件加工过程中,显然精度是我们最关心的问题。有一类零件的长径比大于20。我们称这类零件为细长轴。车削时,在切削力和切削热的作用下,由于其刚性差,此类零件容易产生弯曲变形。加工出的细长轴中间粗、两端细,影响精密机械零件的加工精度,同时又细长。轴弯曲变形后也会引起振动,从而影响零件的表面粗糙度。我们在加工这类零件时,需要采取一些方法来减少这种变形。
方法一:采用一夹一顶夹紧方式时,顶头应为弹性活心,使细长轴受热后能自由拉伸,减少其受热时的弯曲变形;插入开口钢丝环,减少卡爪与细长轴的轴向接触长度,消除安装时的过度定位,减少弯曲变形。
方法二:采用一夹一顶的夹紧方法车削细长轴。为了减少径向切削力对细长轴弯曲变形的影响,采用传统的刀架和中心架,相当于增加了细长轴的数量。增加了支撑,增加了细长轴的刚度,可以有效减小径向切削力对细长轴的影响。但这种方法不能解决轴向切削力使工件弯曲的问题,因此可以采用轴向夹紧的方法来车削细长轴。具体操作:车削细长轴时,细长轴的一端用卡盘夹紧,另一端用特殊设计的夹紧头夹紧,对细长轴施加轴向拉力。长轴始终承受轴向拉力,解决了细长轴受轴向切削力弯曲的问题。同时,在轴向拉力的作用下,细长轴因径向切削力而产生的弯曲变形也会减小。补偿了切削热引起的轴向伸长,提高了细长轴的刚性和加工精度。
方法三:用逆切削法车削细长轴。逆向切削法是指在细长轴的车削过程中,车刀开始从主轴卡盘向尾座方向进给,使加工过程中产生的轴向切削力使细长轴拉动,从而无需轴。切削力引起的弯曲变形,同时弹性尾座刀尖可以有效补偿工件从刀具到尾座断面的压缩变形和热伸长,避免工件的弯曲变形。
方法四:用双刀车削细轴改装车床中间滑座,增加后刀架,同时使用前后两把车刀进行车削。两个车刀完全相反。,两把车刀产生的径向切削力互相抵消,工件变形和振动小,加工精度高,适合大批量生产。
方法五:用磁力切削法车削细长轴。磁力切割法的原理与反向切割法基本相同。车削过程中,细长轴受到磁力的拉伸,可以减少细长轴的加工时间。弯曲变形提高了细长轴的加工精度。
方法六:切削量的选择:切削量的选择是否合理,切削过程中切削力的大小和产生的切削热的多少不同,因此车削细长轴时引起的变形也不同。