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轴类零件是旋转体零件,其长度大于直径,细长轴加工,一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同,轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。轴的长径比小于5的称为短轴,大于20的称为细长轴,大多数轴介于两者之间。
细长轴车削过程中遇到的问题
工件的长度L与直径d之比大于25(即长颈比L/d>25)的轴类工件称为细长轴。细长轴刚性差,使用机床、刀具、夹具、工件的工艺系统刚性不足,切削中易产生振动变形,造成加工困难。在加工过程中,所遇到的主要问题是:
1、工件受切削抗力而产生振动和出现弯曲变形,使几何精度和表光洁度降低。
2、在切削过程中工件吸收的切削热,会导致工件产生较大的轴向线膨胀,加剧弯曲变形,增加振动,车削细长轴加工,甚至使工件挤死在两**l尖之间,造成无法加工。
3、长颈比愈大,自重力愈大,工件在高转速下,细长轴加工厂,产生的离心力也愈大,上下跳动也就严重影响加工质量。
4、刀具的几何角度、切削用量和加工工艺方法等选择不当,会使切削力加大,精密细长轴加工,变形和振动加剧。
5、工件弯曲和振动,使车削加工必须采用较低的转速和切削深度,限制了生产效率的提高。
6、工件在径向切削力作用下,车削已加工的工件外形容易形成两端小、中间大,还易出“扎刀”现象。
7、机床调整不当,易产生锥形误差;夹具调整不当,易造成弯曲和产生“竹节形”、“菱形”等。
多轴数控加工技术的应用仍然局限于少数资金雄厚的部门,并且仍然存在尚未解决的难题。多轴数控加工由于干涉和刀具在加工空间的位置控制,其数控编程、数控系统和机床结构远比3轴机床复杂得多。
细长轴加工方法,由于细长轴本身刚性差(L/d值愈大,刚性愈差),在车削过程中会出现以下问题:
1、工件受切削力、自重和旋转时离心力的作用,会产生弯曲、振动,严重影响其圆柱度和表面粗糙度。
2、在切削过程中,工件受热伸长产生弯曲变形,;车削就很难进行,严重时会使工件在**l尖间卡住。
因此,车细长轴是一种难度较大的加工工艺。虽然车细长轴的难度较大,但它也有一定的规律性,主要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀几何形状等三个关键技术,问题就迎刃而解了。