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精密细长轴车削加工方法和变形原因

摘要:在机械加工过程中,有很多轴类零件的长径比L/d>25,比如精密细长轴。在切削力、重力和顶部顶紧力的作用下,横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳。

在机械加工过程中,有很多轴类零件的长径比L/d>25,比如精密细长轴。在切削力、重力和顶部顶紧力的作用下,横置的细长轴很容易弯曲甚至失稳。因此,车削精密细长轴时必须改善细长轴的受力问题。

采用反向进给车削, 选用合理的刀具几何参数、切削用量、拉紧装置和轴套式跟刀架等一系列有效措施。在车床上车削精密细长轴采用的传统装夹方式主要有两种:一种方式是:一夹一顶安装;另一种方式是:两端安装。

在车削过程中,产生的切削力可以分解为轴向切削力PX、径向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力对车削细长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的,由于精密细长轴的刚性较差,径向力将会把细长轴顶弯,使其在水平面内发生弯曲变形。

轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的,它对工件形成一个弯矩。对于一般的车削加工,轴向切削力对工件弯曲变形的影响并不大,可以忽略。但是由于细长轴的刚性较差,其稳定性也较差,当轴向切削力超过一定数值时,将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。

加工产生的切削热,会引起工件热变形伸长。由于在车削过程中,卡盘和尾架端部都是固定不动的,因此两者之间的距离也是固定不变的。这样精密细长轴受热后的轴向伸长量受到限制,导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。

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