第五章 細(xì)長(zhǎng)軸類零件的車削加工

節(jié) 中心架和跟刀架在細(xì)長(zhǎng)軸零件

加工中的應(yīng)用

車削細(xì)長(zhǎng)軸工件，長(zhǎng)度是直徑10～12倍以上的長(zhǎng)軸時(shí)，如車床光杠、絲杠等，由于這些軸本身的剛性差，加上切削力、切削熱和震動(dòng)等影響，車削時(shí)易產(chǎn)生彎曲、錐度、腰鼓度和竹節(jié)形等缺陷。此外，在車削過(guò)程中還會(huì)引起震動(dòng)，影響工件表面粗糙度。為了防止這種現(xiàn)象產(chǎn)生，我們可以應(yīng)用一種叫做中心架的特殊支承夾具。中心架和跟刀架是車床附件之一，用卡盤頂針與中心架，或前后頂針與跟刀架裝夾，可提高切削加工系統(tǒng)的剛性。

使用這些附加的裝卡工具，可以增加工件的裝卡剛度，減少震動(dòng)，保證加工質(zhì)量，避免零件產(chǎn)生鼓面，提高工件表面形狀精度和表面粗糙度，并允許采用大切削用量加工，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。下面分別就中心架與跟刀架在細(xì)長(zhǎng)軸零件中的應(yīng)用加以說(shuō)明。

一、中心架在細(xì)長(zhǎng)軸零件加工中的應(yīng)用

1．中心架的結(jié)構(gòu)

中心架的結(jié)構(gòu)組成如圖5-1所示。

中心架一般固定在床面一定位置上，如圖5-1(b)所示。它的主體座l通過(guò)壓板4和螺母5緊固在床面上。蓋子3與主體1用銷作活落連接，蓋子3可以打開(kāi)或蓋住，并用螺釘2固定。三個(gè)爪的向心或離心位置，可以用螺釘6調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同直徑大小的工件，并用螺釘9緊固爪7和8，使爪在需要位置上固定不動(dòng)。

2．中心架的使用

(1)中心架的使用調(diào)整方法

工件裝上中心架之前，先在毛坯中間處車一條安裝中心架卡爪的溝槽，槽的直徑等于工件的直徑，其寬度略比爪寬大些。接著把中心架安裝在床面適當(dāng)位置上并加以固定，打開(kāi)蓋子3，把工件安裝在兩頂針中間(床尾要先調(diào)整好)，用劃針盤或百分表檢查槽是否跳動(dòng)，然后將蓋子3蓋好，并調(diào)整中心架3個(gè)爪，使他們與工件溝槽輕輕接觸。這時(shí)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)工件，看是否能轉(zhuǎn)得動(dòng)。在爪與工件之間墊一層銅皮或平皮帶，并加些潤(rùn)滑油，或者3個(gè)爪用夾布膠木制造，這樣可防止擦傷工件表面。在車削大型工件或工件轉(zhuǎn)速較高時(shí)，就必須采用帶滾動(dòng)軸承的中心架，如圖5-2所示。

(2)車削步驟

車削時(shí)，先車一端，一直車到溝槽為止。然后把工件調(diào)個(gè)頭，用同樣方法安裝和調(diào)整工件，車削另一端。

對(duì)于外圖已車好的工件．而且要求表面不準(zhǔn)有擦傷，這時(shí)

用帶滾動(dòng)軸承的中心架。如果沒(méi)有帶滾動(dòng)軸承的中心架，可用一只輔助套筒來(lái)代替，如圖5-3所示。使用時(shí)，把套筒l套在工件2外圓上，擰緊四周螺釘3(螺釘與工件之間墊一層銅皮)，并用百分表4校準(zhǔn)套筒外圓，如圖5-4所示。如果套筒外圓與工件不同心，就需要調(diào)節(jié)螺釘，直到同心為止。

如果要車削長(zhǎng)軸的端面或內(nèi)，以及在軸的一端切斷或車螺紋時(shí)，就可以把中心架移到近軸的端部(圖5-5)。但必須注意，在調(diào)整3個(gè)爪之前，先把工件校圓，然后再調(diào)整爪。否則由于其旋轉(zhuǎn)中心與主軸旋轉(zhuǎn)中心不一致，工件就很快會(huì)從三爪卡盤上掉下來(lái)

并把工件端部表面夾傷。

使用中心架車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，可根據(jù)軸長(zhǎng)整體加工的需要，分為兩類：

1)可分段車削或調(diào)頭車削零件，采用中心架直接支承。中心架的支承爪用鑄鐵或青銅制造，并在零件中間部位使用。零件支承表面必須有一定粗糙度和圓度要求，否則會(huì)影響零件的精度。其工作步驟為：

①在工件中部偏向車頭方向約lOOmm處車一段圓柱面溝槽，其直徑應(yīng)大于工件要求尺寸。車溝槽時(shí)為減少震動(dòng)，可采用慢車速、小走刀的方法切削。

②裝上中心架。在開(kāi)車時(shí)調(diào)整三爪，使它與工件輕輕接觸。

③車削工件。方向由床尾向床頭，直到車到溝槽處為止。

④工件調(diào)頭裝夾。

⑤中心架支承爪調(diào)整。在已加工表面與三爪間墊一張細(xì)號(hào)砂布，砂布背面貼住工件，有砂粒一面向著三爪，調(diào)整三個(gè)爪，將其輕輕支住已加工表面。

2)中段不需要加工的長(zhǎng)軸工件，可采用套筒與中心架配合支承。由于一些工件毛坯表面不規(guī)則，中段又不適宜車平溝槽，可采用調(diào)整套筒與中心架配合并使用。調(diào)整套筒如圖5-6所示。其使用步驟如下：

①調(diào)整套筒，調(diào)整套筒兩端的螺釘，使套筒的軸心線與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸心線重合。

②安裝中心架，使中心架的支承爪與套筒外圓相接觸并能均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。

③車削。直到車好一端。

④調(diào)頭裝夾零件。

⑤中心架支承爪位置調(diào)整，使其與零件已車削表面接觸，并調(diào)整支承爪，使零件已車削表面的旋轉(zhuǎn)軸心與車床主軸旋轉(zhuǎn)鈾心相重

合，即可車削。

(3)注意事項(xiàng)

1)使用中心架車可分段或調(diào)頭車削的工件時(shí)應(yīng)注意：

①整個(gè)加工過(guò)程中要經(jīng)常加油，保持潤(rùn)滑，防止磨損或"咬壞"。

②要隨時(shí)用手感來(lái)掌握工件與中心架三爪摩擦發(fā)熱的情況，如發(fā)熱過(guò)高，須及時(shí)調(diào)整中心架的三爪，決不能等出現(xiàn)"吱吱"聲或冒煙時(shí)再去調(diào)整。

③如果所加工的軸很長(zhǎng)，可以同時(shí)使用兩只或更多的中心架。2)使用中心架車中段不需加工的長(zhǎng)軸工件時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：

①調(diào)整套筒外表面要光潔，圓柱度在±0．Olmm之內(nèi)。

②套筒的內(nèi)L要比被加工零件的外圓大20～30mm。

③低速車削時(shí)，用機(jī)油潤(rùn)滑套筒與中心架支承爪的接觸表面。④高速車削時(shí)，要用調(diào)整套筒冷卻潤(rùn)滑油澆注到套筒的外表面冷卻。

二、跟刀架在細(xì)長(zhǎng)軸零件中的應(yīng)用

1．跟刀架的結(jié)構(gòu)

跟刀架主要是用來(lái)車削不允許接刀的長(zhǎng)軸，例如精度要求高的光滑軸、長(zhǎng)絲杠等。跟刀架與中心架不同的地方是：它只有兩個(gè)卡爪，而另一個(gè)卡爪被車刀所代替，其實(shí)物外形如圖5-7所示。

刀架是固定在大拖板上，隨同走刀架一起移動(dòng)，如圖5-8。

為了使車削能順利進(jìn)行，提高工件的加工質(zhì)量，現(xiàn)已改進(jìn)和創(chuàng)新了新型的跟刀架，該跟刀架可在普通車床上，車削小直徑細(xì)長(zhǎng)軸。這種跟刀架的爪作成套圈形狀，套圈的孔徑比工件外圓大0．02～0．03ram，并固定在大拖板上。使用時(shí)，由經(jīng)過(guò)冷拉的毛料直徑作引導(dǎo)，其中襯套的內(nèi)根據(jù)需要選擇不同的直徑。這種簡(jiǎn)易跟刀架制造容易，使用方便。適用于冷拉棒料為毛坯的細(xì)長(zhǎng)軸零件的成批生產(chǎn)。

在使用跟刀架車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件容易發(fā)生震動(dòng)，外圓容易車成竹節(jié)形、多棱形或麻花形等缺陷。如發(fā)現(xiàn)上述情況時(shí)，必須立即判斷產(chǎn)生的原因，并及時(shí)加以處理。

2．跟刀架的使用

應(yīng)用跟刀架車外圓時(shí)，先在工件一端車出--d,段，以便研磨支承爪，使支承爪的圓弧與車削表面基本吻合，以增大支承爪的接觸面。安裝時(shí)，跟刀架兩爪輕輕接觸工件，并使床尾頂針也輕輕頂住工件。在調(diào)整兩卡爪對(duì)工件的壓力時(shí)，松緊要適當(dāng)。如果壓力太大，工件邊壓向車刀，使吃刀深度增大，結(jié)果車出來(lái)的工件直徑就小了。反之，壓力太小，使車刀吃刀深度減小，車出來(lái)的工件直徑也就增大。如果跟刀架兩卡爪的壓力過(guò)小，甚至沒(méi)有接觸，那就起不到跟刀架的作用。使用跟刀架車削細(xì)長(zhǎng)軸具體操作步驟如下：(1)校直裝夾工件

為盡量減小工件的彎曲度，可用反擊法校直工件，用該法校直的工件，彈性恢復(fù)較小。校直時(shí)，應(yīng)先將工件彎曲的凹面向上；用弧面扁鑿從工件的彎曲中心向兩側(cè)漸進(jìn)敲擊，使該面伸長(zhǎng)而校直工件，然后在卡盤中安裝好工件。

對(duì)于經(jīng)過(guò)正火或調(diào)質(zhì)等熱處理的工件，可采用吊置法安放工件，以減少工件彎曲變形。在一般情況下，粗車前工件的彎曲度應(yīng)小于l．5mm。精車前，工件彎曲度要小于0．2mm。

(2)校正尾座位置

使工件開(kāi)始車削的一端外徑比另一端外徑大0．02～0．04ram，以減少由于跟刀架爪腳或車刀磨損所造成的錐形誤差。

(3)調(diào)整跟刀架爪腳

將跟刀架的爪腳支緊工件上已車過(guò)的一段外圓，該段外圓應(yīng)表面粗糙，且其尺寸應(yīng)與所要求的加工尺寸接近，位置也應(yīng)靠近卡盤，由大拖板作縱向來(lái)回移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)不用冷卻液。爪腳圓弧應(yīng)與工件表面吻合，以增大爪腳和工件的接觸面積，減少爪腳在車削中的磨損。

(4)準(zhǔn)備充分的冷卻潤(rùn)滑液，選擇車刀切削角度和切削用量

準(zhǔn)備好如硫化乳液或其他有針對(duì)性的油液以備潤(rùn)滑使用，并合理選擇車削細(xì)長(zhǎng)軸的車刀角度，使刀刃鋒利，以降低切削徑向力，防止零件彎曲，能順利排屑，車刀角度選擇方法參見(jiàn)本書第四章第三節(jié)內(nèi)容。

(5)合理調(diào)整跟刀架爪腳與車刀之間的位置

一般使跟刀架爪腳位于車刀的后面，兩者問(wèn)的距離0．5～2mm。當(dāng)采用寬刃大走刀車刀進(jìn)行車削時(shí)，跟刀架爪腳也可位于車刀的前面，即支承在粗車表面上，以防止工件精車過(guò)的表面出現(xiàn)劃痕，間距同上。

3．使用跟刀架車削易產(chǎn)生的問(wèn)題及防止方法(1)產(chǎn)生鼓肚形

由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差，而跟刀架支承爪與零件表面接觸不一致，或安裝時(shí)偏高或偏低于工件旋轉(zhuǎn)中心，支承爪表面磨損而產(chǎn)生間隙。在兩端切削時(shí)，由于裝夾牢固，切削深度變化不大，但切削到中間位置時(shí)，由于間隙和徑向力的作用，切削深度逐漸減小，從而產(chǎn)生鼓肚形。防止產(chǎn)生鼓肚形方法如下：

1)在加工要隨時(shí)調(diào)整兩支承爪，使支承爪兩圓弧面的中心與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸心重合。

2)車刀主偏角適當(dāng)加大，使車刀鋒利，減少車削時(shí)的徑向力。(2)產(chǎn)生竹節(jié)形

竹節(jié)形零件其形狀如竹節(jié)，其節(jié)距大約等于跟刀架支承爪與車刀刀尖的距離，并且循環(huán)出現(xiàn)。產(chǎn)生的原因是：車床大拖板和中拖板間的間隙過(guò)大而跟刀架爪腳支承過(guò)緊，在車削至中間部位時(shí)，工件剛性差，爪腳支承力超過(guò)了工件剛性而使其變形彎曲，從而加大了吃刀深度，當(dāng)跟刀架行至該位置時(shí)，車削徑向力迫使這段小直徑外圓與跟刀架爪腳接觸，工件發(fā)生相反方向彎曲變形，減小了吃刀深度。如此反復(fù)，就形成了工件外形的竹節(jié)形，而且會(huì)越來(lái)越顯著。防止產(chǎn)生竹節(jié)形方法如下：

1)正確調(diào)整跟刀架爪腳，不可支得過(guò)緊。

2)在采用接刀車削時(shí)，必須使車刀刀尖和溝槽外圓略微接觸，接刀時(shí)，吃刀深度應(yīng)加深0．01～0．02mm，不致由于工件外圓變大而引起爪腳支緊力過(guò)大。

3)粗車時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生竹節(jié)形，可調(diào)節(jié)中拖板手柄，相應(yīng)加些吃刀深度，以減小工件外徑。或略微松跟刀架上面的兩個(gè)爪腳，使支緊力稍減小以防止"竹節(jié)"繼續(xù)產(chǎn)生。4)接刀必須均勻，防止現(xiàn)象。5)由于工件毛坯加工余量明顯不均勻，在粗車時(shí)產(chǎn)生不均勻

的切削抗力，而出現(xiàn)竹節(jié)形缺陷。遇到這種情況中，在第二次走刀切削中，加以清除"竹節(jié)"，以免影響半精車和精車。

6)在切削中，如果已出現(xiàn)"竹節(jié)"，隨時(shí)調(diào)整支承爪，使其與"竹節(jié)"表面輕輕地接觸，這樣可以逐步清除"竹節(jié)"。

(3)產(chǎn)生麻花形

產(chǎn)生多棱形、麻花形的原因如下：由于車削的細(xì)長(zhǎng)軸中間部位剛性差，而車床的尾座頂針支頂過(guò)緊，發(fā)生裝夾變形，同時(shí)跟刀架支承爪調(diào)整過(guò)松，夾持部分過(guò)長(zhǎng)，切削時(shí)毛坯旋轉(zhuǎn)不平衡導(dǎo)致吃刀不均勻，加工中又有大量的切削熱產(chǎn)生，使車削時(shí)易產(chǎn)生低頻率的振動(dòng)，使零件產(chǎn)生多棱形、麻花形。防止多棱形、麻花形的方法如F：

1)隨時(shí)注意控制頂針的頂緊力大小。

2)注意讓跟刀架爪腳和工件接觸良好，必要時(shí)可增大爪腳的支承面積。

3)要校直工件。每切削一刀后要松開(kāi)頂針，開(kāi)慢車檢查工件中心是否對(duì)準(zhǔn)尾座頂針。如偏心，可用木頭敲擊，對(duì)工件進(jìn)行校正，減小工件彎曲。

4)使用充足的乳化液澆注在車刀與工件的切削區(qū)域內(nèi)，降低切削溫度，防止工件因受熱而線性膨脹造成頂針支頂過(guò)緊，及產(chǎn)生彎曲變形、可防止工件車成多棱形或麻花形。

5)跟刀架、橫滑板、刀架等部位剛度不夠時(shí)，可適當(dāng)減少切削時(shí)的吃刀深度或走刀量。

以上說(shuō)明跟刀架是一種較難掌握的夾具，在使用中要隨時(shí)注意工件表面的變化情況，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并采取必要的措施，才能

4．使用跟刀架車削需要注意的問(wèn)題

1)尾座必須輕輕地頂住工件中心孔，不允許過(guò)緊，特別是使用死時(shí)要注意隨時(shí)調(diào)整頂緊力，防止工件因發(fā)熱伸長(zhǎng)而被頂彎，應(yīng)使用彈性頂針為宜。

2)在車削區(qū)域及跟刀架爪腳支承工件部位，要保證有充分的冷卻潤(rùn)滑液。

3)隨時(shí)注意工件已加工表面的變化情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)開(kāi)始有竹節(jié)形、麻花形等缺陷出現(xiàn)時(shí)，要及時(shí)分析原因，采取措施，若發(fā)現(xiàn)缺陷越來(lái)越明顯，應(yīng)及時(shí)停車。

第二節(jié) 細(xì)長(zhǎng)軸的其他車削方法

一、細(xì)長(zhǎng)軸對(duì)刀切削法

應(yīng)用對(duì)刀切削法時(shí)，將車床中拖板改裝成有前、后兩個(gè)刀架，前、后刀架各裝有一把刀。用一根兩頭螺旋方向相反的絲杠帶動(dòng)，能使兩刀架同時(shí)進(jìn)刀、退刀，如圖5-9所示。

用這種方法加工大批量細(xì)長(zhǎng)軸鋼件時(shí)，在允許分兩段調(diào)頭車削

時(shí)，切削用量可取吃刀深度t=2．5mm，走刀量s=1．15～1．65mm／r，切削速度鉚=120～150m／min進(jìn)行切削，其切削過(guò)程穩(wěn)定，精度可達(dá)3級(jí)。對(duì)刀切削法所用的刀具幾何形狀如圖5-9所示，這種車削方法具有下面一些特點(diǎn)：

1)兩把刀對(duì)刀切削時(shí)，徑向分力可相互抵消。

2)兩把車刀刀尖的間距為工件直徑，車出的工件錐度誤差小。

3)刃磨車刀修光刃后角，并將刀具安裝得比中心略高些，可有效的防止切削時(shí)的震動(dòng)。

4)采用大前角切削，可減少切削力、切削熱，切削負(fù)荷較輕。5)刀片上焊有高速鋼卷屑?jí)K，可提高硬質(zhì)合金刀片的利用率。二、用93。精車刀車削細(xì)長(zhǎng)軸

這種車刀適用于精車L／D<>的細(xì)長(zhǎng)軸。在加工時(shí)，不需要中心架及跟刀架輔助支承，工件車削后，表面粗糙度可達(dá)Ra l．6，精度在1000mm內(nèi)的鼓形度不超過(guò)0．03～0．05mm，彎曲度不超過(guò)0．02～0．04mm。選用的切削用量：吃刀深度t=0．1～0．2mm，走刀量s=0．17～0．23mm／r，切削速度口=50--80m／min。93。精車刀特點(diǎn)如下：

1)采用主偏角k，=93。，并輔助以前面開(kāi)橫向卷屑槽，可使徑向力下降，減少切削震動(dòng)和工件產(chǎn)生的彎曲變形，這是93。車刀不用中心架能車好細(xì)長(zhǎng)軸的關(guān)鍵。但應(yīng)注意，切削的吃刀深度不應(yīng)大于卷屑槽寬度的一半，且應(yīng)比走刀量小，否則徑向力方向與擠壓力方向一致，這時(shí)93。車刀的特點(diǎn)將無(wú)法體現(xiàn)。

2)磨出的橫向卷屑槽，可迫使切屑卷出后向待加工表面方向排出，保證已加工表面不被切屑碰傷。

3)研磨出的刀尖小圓弧，可加強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。

4)刀片選用耐磨性好的硬質(zhì)合金材料YT30，可防止修光刀刃過(guò)多磨損影響加工精度。

5)僅適合于單件小批量生產(chǎn)中使用。

6)裝備簡(jiǎn)單。只需磨一把刀即可進(jìn)行加工，但刀片利用率不高。

三、強(qiáng)力反向細(xì)長(zhǎng)軸車削法

用一般方法車削細(xì)長(zhǎng)軸，主軸和尾座兩端是固定裝夾，兩端接觸面大，無(wú)伸縮性，由于切削力、切削熱產(chǎn)生的線膨脹和徑向分力迫使零件彎曲和產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)零件從卡盤上卸下后，內(nèi)應(yīng)力又使零件變形，故不易保證零件的尺寸精度和形狀精度要求。目前，許多工廠采用強(qiáng)力反向走刀車削細(xì)長(zhǎng)軸，可解決上述問(wèn)題，顯著提高加工質(zhì)量與生產(chǎn)率。其加工特點(diǎn)如下：

1．改進(jìn)了工件裝夾方法

工件裝夾方法是影響細(xì)長(zhǎng)軸加工精度的重要因素，現(xiàn)從以下兩個(gè)方面對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸工件的裝夾方法進(jìn)行改進(jìn)：

1)用四爪卡盤夾緊，卡爪與軸之間墊入鋼絲。將工件軸端深入四爪卡盤內(nèi)約15～20mm，每只卡爪與軸之間墊人乒4～≯5mm的鋼絲圈，起方向調(diào)節(jié)作用，使工件與卡爪之間為線接觸，以避免長(zhǎng)爪卡死工件引起工件彎曲變形。

2)尾座上改用彈性。當(dāng)工件受切削熱產(chǎn)生膨脹伸長(zhǎng)時(shí)，能軸向產(chǎn)生伸縮，使毛料兩端都形成線接觸，消除旋轉(zhuǎn)時(shí)的"別勁"現(xiàn)象，避免由于長(zhǎng)度方向不能伸縮而產(chǎn)生的彎曲變形。彈性的彈性大小由的頂緊程度決定。如果沒(méi)有彈性，也可用一般的固定，但根據(jù)切削過(guò)程中工件受熱變形情況，及時(shí)調(diào)整尾座的頂緊程度。

2．改造了跟刀架

普通車床上的跟刀架有兩個(gè)支架，與工件的接觸面小，剛性差，不能滿足高速切削細(xì)長(zhǎng)軸的要求。為增加支承剛性，平衡切削時(shí)產(chǎn)生的徑向切削力，將跟刀架改為3個(gè)支承爪，且底面支承爪采用彈簧支承爪，支承爪的寬度約為零件直徑的l～1．5倍，使支承面與零件吻合。采用這種跟刀架，工件外圓被夾持在刀具和3個(gè)支承塊之間，在切削過(guò)程中，使工件只能繞軸線旋轉(zhuǎn)，跟刀架3個(gè)支承爪與車刀組成兩對(duì)徑向壓力，平衡切削時(shí)產(chǎn)生的徑向力，這樣可有效的減少切削震動(dòng)，減少工件變形誤差。

3．刀具幾何形狀的改進(jìn)粗車刀特點(diǎn)是：

1)采用75。主偏角，使軸向分力較大，徑向分力較小。有利于防止工件彎曲變形和震動(dòng)。

2)采用大前角，小后角車刀，可減少切削力又加強(qiáng)刃口強(qiáng)度，使刀具適應(yīng)于強(qiáng)力切削。

3)通過(guò)磨卷屑槽及正的刃傾角控制切屑順利的排出。4)刀片材料采用強(qiáng)度與耐磨性較好的YWl、YA6。精車刀采用寬刃鋒鋼刀片，裝在如圖彈性可調(diào)節(jié)的刀排內(nèi)進(jìn)

行。由于寬刃車刀采用大走刀低速精車，刃口的平直度及光潔度直接影響著加工精度。因此，刀片前面要通過(guò)機(jī)械刃磨后再研磨，粗糙度要求Ra0．4肚m以上。

4．切削方法的改進(jìn)

一般走刀方向是從尾架向車頭方向走刀。車細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)可對(duì)其切削方法改進(jìn)，以有效的減少工件徑向跳動(dòng)，消除大幅度震動(dòng)，獲得加工較高精度和粗糙度較低的工件，如圖5-10所示。

其改進(jìn)方法分為：

1)采用反向大走刀量粗車。反向大走刀量粗車時(shí)，應(yīng)先車出一段外圓與跟刀架研磨配合，然后從研磨過(guò)的軸頸端開(kāi)始車削，將細(xì)長(zhǎng)軸余量一刀車掉。粗車時(shí)可取其切削用量為：吃刀深度t 22．5mm。走刀量s=0．3～0．35mm／r，切削速度鈔=40m／min，切削時(shí)并用乳化液充分冷卻潤(rùn)滑，以減少刀具跟刀架支承塊的磨損。2)寬刀刃精車。精車時(shí)，用鋒利的寬刃刀車削，并加硫化油或菜油潤(rùn)滑。其切削用量可取：吃刀深度t=0．02～0．05ram，走刀量s：l0～20mm／r，切削速度訓(xùn)=1～2rn／min。由于寬刀刃精車速度低，吃刀少，切屑薄，車兩三刀后可達(dá)到l．6～0．8的粗糙度，因此其切削效率可大大提高。精車時(shí)寬刃刀可以正向進(jìn)給走刀，也可反方向工作。

通過(guò)以上所述的4個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，使加工細(xì)長(zhǎng)軸的質(zhì)量與生產(chǎn)效率大大提高。加工表面粗糙度在Ra 0．8腫以上，錐度誤差和橢圓度誤差均較小，工件彎曲度也得到很好的控制，生產(chǎn)率比一般方法提高l0倍左右。

5．注意事項(xiàng)

1)粗車時(shí)要裝好跟刀架，它是決定加工精度的關(guān)鍵所在。如果切削過(guò)程工件外圓出現(xiàn)不規(guī)則的棱角形或竹節(jié)形或出現(xiàn)不規(guī)律形狀．應(yīng)立即停車，安裝固定架，重新研磨將軸與跟刀架配合，再進(jìn)行切削。

2)精車刀應(yīng)磨得光，刃口鋒利，安裝調(diào)整適當(dāng)。切削時(shí)，切削速度要低，不宜采用絲杠傳遞進(jìn)給，以免產(chǎn)生周期性的螺旋形狀，這是降低工件加工粗糙度的關(guān)鍵。

3)車刀安裝時(shí)應(yīng)略比中心高一些。這樣可使修光刀刃后面壓住工件，以抵消跟刀架支承塊的反作用力。

4)寬刃精車刀安裝時(shí)應(yīng)使刀刃與中心平行，并比中心略低一些，為0．1～0．15nma，這樣可使彈性刀桿在跳動(dòng)時(shí)刀刃不會(huì)啃人工件，影響表面粗糙度。

第三節(jié) 車削細(xì)長(zhǎng)軸的刀具常用角度

加工細(xì)長(zhǎng)軸常用車刀分為長(zhǎng)軸粗車刀、長(zhǎng)軸精車刀，它們的刀具角度選擇如下：

1．粗車刀(如圖5-11、圖5-12)

1)主偏角k，=75。～90。，(對(duì)刀切削用車刀的車刀的主偏角k，=45。)，主偏角磨有圓弧形斷屑槽，使吃刀抗力P。減小，有利于防止工件彎曲變形和震動(dòng)。

2)采用車刀前角y=15。～20。；后角0／=3。，既可減少切削力又增加刃強(qiáng)度，使刀具適應(yīng)于強(qiáng)力切削。

3)通過(guò)磨卷屑槽及采用刃傾角A=5。，使切屑有利排出。

4)刀片材料用強(qiáng)度與耐磨性較好的YWl、YA6、YG8車刀。車刀可磨成反車刀，由車頭向車尾座方向走刀，效果更好。車刀安裝時(shí)，刀尖要略高于中心0．1～O．2mm，以增大切削前角。

2．長(zhǎng)軸精車刀

(1)93。精車刀

1)主偏角k，=93。，以減少?gòu)较蚯邢骺沽Α?span lang="EN-US">

2)A=12。，70=15。～20。，采用橫向卷屑槽形成修光刀刃大前角，修光刀刃后角％=一0．5。，可提高切削性能，控制排屑方向。2、耍田71塵麗囪pn氣rnrn和1rnrn畝的格*刃可燥寓T仕韶

潔程度。

(2)寬刃大走刀精車刀

1)刀片磨出前角0。，后角

35。

2)裝載刀排里形成前角70=25。，后角0t=10。刃傾角A=1030'～2。

3)刀刃的寬度大于走刀

量。

寬刃大走刀精車刀的車刀

角度如圖5-13所示。

第四節(jié) 細(xì)長(zhǎng)軸零件的加工實(shí)例

細(xì)長(zhǎng)軸零件加工是車削操作較難的一種，對(duì)于車工而言，需要不斷學(xué)習(xí)別人成功的方法和經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中需要不斷改進(jìn)完善，以提高細(xì)長(zhǎng)軸的車削質(zhì)量和效果。現(xiàn)以一細(xì)長(zhǎng)軸的加工為例，介紹其車削過(guò)程。

零件材料為45號(hào)鋼，直徑為聲100mm，長(zhǎng)度為l 000ram，粗糙度為Ral．6mm，全長(zhǎng)不直度為0．2mm。零件的加工步驟如下：

1．裝卡零件

1)校直毛料不直度，使其不直度小于1．5ram；

2)在毛坯的一端面，鉆出q,4mm的圓柱中心孔。另一端用≯5一開(kāi)口鋼絲圈套在毛坯的外圓上，或墊上j55mm短圓柱銷。

3)將細(xì)長(zhǎng)軸一端l5～25mm長(zhǎng)的毛坯伸入三爪卡盤內(nèi)裝夾，尾端用伸縮活裝卡。

4)開(kāi)空車觀察毛料的不直度，如彎曲過(guò)大，則卸下工件調(diào)直重新裝卡。

2．在靠卡盤一端的毛坯外圓上，車削跟刀架支承基準(zhǔn)

車削直徑為q22mm，長(zhǎng)度大于支承爪的寬度1520mm，并在工件的走刀方向車成小于45。的倒角，以便減少接刀時(shí)的"讓刀"現(xiàn)象，防止產(chǎn)生竹節(jié)形。

3．安裝跟刀架，研磨支承爪

將已車好的圓柱端為基準(zhǔn)，研磨支承爪支承面。研磨時(shí)，可取主軸轉(zhuǎn)速72=300～6001"／min，先干磨，后精研，以提高支承爪圓弧面的密合度和表面硬度。工件在跟刀架上的安裝形式見(jiàn)圖5-14所示。

4．選擇、安裝車刀

根據(jù)粗精加工不同選擇車刀類型及其角度。

1)粗車時(shí)選主偏角k，=75。，前角托=20。，后角口=3。的YWl

車刀。粗車工件示意圖如圖5-15所示。

2)精車時(shí)可主選偏角k，=75。～90。，前角70=25。；后角0t。=10。、刃傾角A=1。307～2。YWl寬刃精車刀。

3)選擇好后，安裝車刀，安裝時(shí)要保證車刀與工件中心平行，且高度略高于中心0．1～0．2mm，使副后面有托住零件的作用，以提高加工表面的粗糙度，減少震動(dòng)。

5．粗車和精車工件。

1)粗車工件時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速=600～1200r／rnin，切削深度t=

2．5mm，走刀量S=0．4mm]r，從床頭向尾座方向走刀。

2)精車工件時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速=600～1200r／rain，切削深度t=

0．02～0．05ram，走刀量S=0．15～0．2mm]r。

3)車削過(guò)程要有充足的冷卻潤(rùn)滑液澆注跟刀架的支承處，防止摩擦發(fā)熱和支承爪磨損。用這種方法加工l 000mm長(zhǎng)的細(xì)長(zhǎng)軸，其錐度不會(huì)大于0．02mm，橢圓度不大于0．02ram，不直度不大于0．2rnm。精度要求高的細(xì)長(zhǎng)軸可采用高速鋼寬刃精車刀、低速精車法工件獲得。

大川機(jī)械

精車時(shí)采用低速精車法車削時(shí)，可用高速鋼寬刃精車刀。刀具切削刃寬度為30～40mm，y=25。，0t=10。，A=1030'～2。，采用柄裝夾，車刀安裝低于中心0．1～0．15ram，以避免震動(dòng)。轉(zhuǎn)速72=12～14r]min，走刀量S=8～12mm(采用絲杠走刀)，吃刀深度t=0．02～0．05ram。用硫化油或菜子油與煤油混合液冷卻潤(rùn)滑，粗糙度達(dá)Ra0．8tan。