我们在机械制造业中许多细长轴工件是如何加工出来的?
在机械制造业中有许多的特殊零件需要生产加工,其中细长轴零件在石油机械行业、汽车零配件行业、高速动车行业都广泛使用到。由于这类工件易弯曲、热变形量大,以及装夹工艺、刀具的选用等多种因素都会导致加工的精度有所偏差。下面上海鼎胜机械大家分享一下细长轴的特点和加工工艺方法,仅供大家参考和指点。
细长轴指工件的长度跟直径之比大于25,即L/D>25。细长轴的加工存在以下工艺问题:
(1)刚度低,易弯曲。细长轴的刚度很低,本来毛坯的弯曲度误差就较大,车削时若装夹不当,更容易因切削力、重力的作用而弯曲变形,产生振动,从而降低加工精度和表面质量。
(2)热伸长量大。细长轴的长度尺寸较大,切削热作用在其上将产生很大的热伸长量。若轴的两端均为固定支承,则会产生“压杆失稳”的效应而弯曲变形。当轴以高速旋转时,这种弯曲引起的离心力将进一步加剧轴的变形。
(3)刀具磨损量大。由于细长轴较长,加工时一次进给的长度长,刀具磨损较大,因而造成工件锥度误差。
针对上述问题可采取以下工艺措施:
①改进工件装夹方法。细长轴的装夹—般均采用一夹一顶的方法,为避免因工件毛坯弯曲而被卡盘强制夹持形成弯曲力矩,可在工件被夹处缠一圈细钢丝,以减小夹爪与工件的接触长度,使工件在卡盘内能自由调节其位置。而后顶尖则采用弹性顶尖,当工件热伸长时顶尖能自动后退,避免因热膨胀引起的弯曲变形。
车削时,应随时注意顶尖的松紧程度。其检查的方法是:开动车床使工件旋转,用右拇指和食指捏住弹性回转顶尖的转动部分,顶尖能停止转动,当松开手指后,顶尖能恢复转动,说明顶尖的松紧程度适当。
②采用反向进给。反向进给时,车削时的进给力使工件受拉,而工件的轴向变形由弹性顶尖来补偿,可大大减小工件的弯曲变形。
③正确使用跟刀架。为提高支承刚度,再加装跟刀架。粗车时,跟刀架的支承块装夹在刀尖后面12mm处;精车时,跟刀架的支承块装夹在刀尖前面,以避免划伤精车过的表面。
在选用跟刀架时,若用两爪跟刀架支撑工件,则工件往往会因受重力作用而瞬时离开支撑爪,瞬时接触支撑爪,而产生振动;若选用三爪跟刀架支撑工件,工件支撑在支撑爪和刀尖中间,车削就稳定,不易产生振动。所以选用三爪跟刀架支撑车削细长轴是一项重要的工艺方法。