利用活絡(luò)拉緊裝置車削細(xì)長軸資料

1、廣東省工人技師職務(wù)申請評 審 論 文論文題目 利用活絡(luò)拉緊裝置車削細(xì)長軸 姓 名： 單 位： 原技術(shù)工種名稱： 申報時間： 廣東省勞動和社會保障廳利用活絡(luò)拉緊裝置車削細(xì)長軸 摘要: 細(xì)長軸的加工是機(jī)械加工中的一大難題，但也是在機(jī)械加工中比較常用的。一般情況下，車削細(xì)長軸時，我們都采用一夾一頂?shù)姆绞竭M(jìn)行加工。但由于細(xì)長軸本身的剛度低，車削時又受到切削力，重力，切削熱等因素的影響，容易產(chǎn)生彎曲變形以及震動，錐度，腰鼓形，竹節(jié)形等缺陷，難以保證加工精度。因此，本人通過研究分析并在實際加工中探索了一些有效的加工方法，研制了一套活絡(luò)拉緊裝置切削細(xì)長軸，實踐證明不但可以保證長軸的精度要求，還能提高零件的生

2、產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：細(xì)長軸 活絡(luò)拉緊裝置正文：一、零件工藝分析圖樣（見圖1）上要求加工的零件為某型號產(chǎn)品的扭桿零件，該零件桿部直徑為(15±0.05 mm)，桿部長度為386mm，根部R4mm圓弧過渡，長徑比為25.8mm，直線度要求0.05mm，零件材料為45#鋼料。根據(jù)零件加工性能分析，加工該零件時，選擇CA6140臥式車床進(jìn)行車削加工。在加工扭桿時，首先對零件的裝夾、刀具裝夾及切削進(jìn)給量需進(jìn)行合理的改進(jìn)及調(diào)整，在加工過程中才能保證其精度要求。二、細(xì)長軸加工特點當(dāng)工件長度與直徑之比大于25(LD>25)的軸類零件稱為細(xì)長軸。由于細(xì)長軸剛性差（LD值愈大，剛性愈差），在車削過程中

3、會出現(xiàn)以下問題：1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)式離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲，振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度的保證。2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形；車削就難以進(jìn)行，嚴(yán)重時會使工件在頂尖間卡住。由此可以看出，提高細(xì)長軸的加工精度問題，實質(zhì)上就是控制工藝系統(tǒng)的受力及受熱變形的問題。一般情況下，在車床上車削細(xì)長軸的過程中，為提高其加工精度，應(yīng)根據(jù)不同的生產(chǎn)條件，采用不同的措施，以提高細(xì)長軸的加工精度。車床上車削細(xì)長軸通常采用的兩種裝夾方式中：采用雙頂針裝夾，雖然定位準(zhǔn)確，容易保證同軸度，但其剛性較差，細(xì)長軸彎曲變形大，而且容易產(chǎn)生振動，質(zhì)量難以保證。另外，采用一夾一頂?shù)难b夾方式，如果頂尖頂

4、得太緊，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。還有，卡爪夾緊面與頂尖孔可能產(chǎn)生不同軸，夾緊后會產(chǎn)生過定位，也會導(dǎo)致細(xì)長軸產(chǎn)生彎曲變形。因此，零件在裝夾時需充分考慮加工過程中如何控制以幾個方面的因素：（1）減少熱變形伸長：在車削時，因切削熱傳導(dǎo)給工件，使工件溫度升高，工件就開始伸長變形，熱變形為：L=Lt式中：L熱變形伸長值；材料線膨脹系數(shù)，1/，與溫度和材料有關(guān)； L工件的總長，單位mm； t工件升高的溫度，（2）減少震動增加細(xì)長軸的剛性；（3）減少車削時的振動。三、細(xì)長軸加工的解決辦法1、裝夾通過對零件的工藝性分析，為了解決細(xì)長軸加工出

5、現(xiàn)的質(zhì)量問題在加工過程中我嘗試采用了（如圖2）所示的裝夾方式進(jìn)行加工。2、車削加工方法車削細(xì)長軸時，通常情況下，我們都會采用跟刀架和中心架，此方法雖然能夠增加工件的剛度，基本消除徑向力對工件的影響。但還不能夠解決軸向切削力把工件壓彎的問題，特別是對于長徑比較大的細(xì)長軸。因此，經(jīng)過多次分析研究，在細(xì)長軸的加工過程中除使用中心架及跟刀架外，本人設(shè)計了一套活絡(luò)拉緊裝置，并采用活絡(luò)拉緊裝置和三爪跟刀架配合進(jìn)行車削加工。其中活絡(luò)拉緊裝置主要的結(jié)構(gòu)（如圖3）所示。零件鎖緊螺母主要由鎖緊螺母外套和開口彈簧夾頭組成，在鎖緊螺母外套d5和開口彈簧夾頭d4處分別帶有1：10的錐度，其結(jié)構(gòu)如（圖4、圖5）所示，（圖

6、6）為裝配后的鎖緊螺母?；罱j(luò)拉緊裝置的使用：將工件裝夾在卡盤上，鎖緊卡盤，然后將拉緊裝置放入尾座中，將開口彈簧夾頭放置（圖5：開口彈簧夾頭）在鎖緊螺母里，把鎖緊螺母輕輕擰入軸8上（見圖3），裝入所需要加工的工件（要根據(jù)零件的大小來選擇適當(dāng)?shù)膹椈蓨A：圖6 鎖緊螺母頭），并根據(jù)工件長度來選擇調(diào)整尾座與卡盤的距離，再擰緊鎖緊螺母，利用鎖緊螺母內(nèi)螺紋與軸8的外螺紋的配合拉緊軸向卡盤方向移動來壓縮彈簧9，彈簧9在壓緊后有一個反向的張力將工件拉緊（根據(jù)工件直徑可選用不同強(qiáng)度的彈簧進(jìn)行調(diào)整）。其裝夾（如圖2）所示。3、跟刀架的選用：在選擇跟刀架時，采用三爪跟刀架支承車削細(xì)長軸（如下圖）。因為車削細(xì)長軸時使用

7、三爪跟刀架比使用兩爪跟刀架效果好。增加其裝夾面積，使跟刀架有足夠的剛性和穩(wěn)定性，把工件限制在更狹小的位置，從而減少加工中的振動和變形。 4、刀具的選擇在車床上加工的各種鋼料材料中，其韌性較好，特別是45#鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，硬度不高易車削加工。但，由于細(xì)長軸車削時剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響，選擇采用刀具材料為YT15的硬質(zhì)合金車刀，選擇時，其主要幾何角度要考慮一下幾點：（1）車刀前角應(yīng)磨成有較窄而深（R1.5 3）的斷屑槽，使切屑順利卷曲折斷；后角改為O=（8° 12°） （粗車時取小值，精車時取大值），這樣可以減輕加工硬化。（2）將90°主偏

8、角K，改為75°，副偏角K：（10° 20°）可以增加刀具的散熱面積和增加刀尖強(qiáng)度。（3）為提高刀具壽命，同時將刀尖圓弧半徑磨成r=0.51mm。（4）為了保證刃口有足夠的強(qiáng)度，減少崩刃現(xiàn)象，將刃口修磨出負(fù)倒棱，寬度為b=0.20.5mm。4、切削參數(shù)的選擇細(xì)長軸剛性差，加工過程中切削用量受到限制，車削時，為維持一定的刀具壽命，保證好的加工質(zhì)量，選擇低速切削：粗車時：主軸轉(zhuǎn)速為 n=200300 r/min,進(jìn)給量f=0.3 mm/r；半精車時：進(jìn)給量f=0.150.2 mm/r；精車時：主軸轉(zhuǎn)速為 n=300500 r/min，進(jìn)給量f=,0.06 mm/r，背

9、吃刀量ap=0.050.08mm。5、切削注意事項在剛開始，就已經(jīng)分析了，車削細(xì)長軸的過程中工件會受切削力作用影響，工件會產(chǎn)生振動影響表面粗糙度。因此，為消除震顫，使切削平穩(wěn)，在車削細(xì)長軸時，改用反向走刀（在加工中，一般走刀都是從尾座向主軸方向車削的，俗稱正向走刀），走刀的抗力方向使工件變?yōu)槭芾瓚?yīng)力，反向切削使工件受到拉伸作用，能消除震顫，使切削平穩(wěn)。從而保證零件加工的表面粗糙度要求，提高零件質(zhì)量。為減少工件的熱伸長變形：（1）在車削細(xì)長軸時，不論是低速切削還是高速車削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注充分的切削液，充分冷卻；（2）刀具保持鋒利，以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。6、加工取得的效果實踐證明，采用活絡(luò)拉緊裝置配合三爪跟刀架車削細(xì)長軸后，零件加工過程平穩(wěn)，并保證了精度要求，提高了加工效率，比用常規(guī)一夾一頂車削細(xì)長軸節(jié)約了1312的加工時間。四、結(jié)束語 通過改進(jìn)裝夾方式，采用活絡(luò)拉緊裝置車削細(xì)長軸，在車削過程中，細(xì)長軸始終受到軸向拉緊，解決了軸切削力把細(xì)長軸壓彎的問題。同時，在軸向拉緊的作用下，會使細(xì)長軸由于徑向切削力引起的彎曲變形程度減少；補(bǔ)償了因切削熱而產(chǎn)生軸向伸長量，提高了細(xì)長軸的剛性和加工精度。另外，采用更合理的切削刀具和切削參數(shù)，保證了扭桿的所有加工質(zhì)量及形位公差要求，減少了應(yīng)力集中，減少了扭