一、細(xì)長(zhǎng)軸的加工特點(diǎn)
所謂細(xì)長(zhǎng)軸是指軸的長(zhǎng)徑比????l / d?????≥?20?的軸，當(dāng)??l?? / d???≥?100?時(shí)則稱(chēng)為細(xì)長(zhǎng)桿。
細(xì)長(zhǎng)軸加工特點(diǎn)?:
1．剛性差細(xì)長(zhǎng)的工件由于自重下垂，高速旋轉(zhuǎn)時(shí)受到離心力、車(chē)削時(shí)受到切削力都極?易使其產(chǎn)生彎曲變形。工件彎曲越大，車(chē)削時(shí)振動(dòng)越大，表面質(zhì)量精度也越難以保證。
2．熱變形大細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削時(shí)熱擴(kuò)散性差、????線(xiàn)膨脹大， 當(dāng)工件兩端頂緊時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形。
3．加工疵病多在細(xì)長(zhǎng)軸加工的整個(gè)工藝過(guò)程中，要求操作者技術(shù)水平高，操作細(xì)心， 如某一加工環(huán)節(jié)處理不當(dāng)， 就容易產(chǎn)生問(wèn)題，?? 如徑向跳動(dòng)、彎曲及產(chǎn)生竹節(jié)、波紋、錐度 等加工疵病。因此，在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，對(duì)機(jī)床的調(diào)整、輔具的應(yīng)用、刀具、切削用量等都提 出了較嚴(yán)格的要求。
二、具體措施
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? 1、使用中心架或跟刀架
（?1）使用中心架支承車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸。中心架直接支承在工件中間??????? 當(dāng)工件可以分段車(chē)削時(shí)， 中心架支承在工件中間，?? 這樣支承，?L/d??值減少了一半， 細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削時(shí)的剛性可增加好幾倍。 在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車(chē)出一段支承中心架支承爪的溝槽，? 表面粗糙度及 圓柱度誤差要小，否則會(huì)影響工件的精度。?? 車(chē)削時(shí)， 中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加 潤(rùn)滑油。 為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂 布或研磨劑，進(jìn)行研磨抱合。
（?2）用過(guò)渡套筒支承車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸。用上述方法車(chē)削支承承中心架的溝槽是比較困難的。 為了解決這個(gè)問(wèn)題，可加用過(guò)渡套筒的處表面接觸。過(guò)渡套筒的兩端各裝有四個(gè)螺釘， 用這 些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線(xiàn)與主軸旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相重合，即可車(chē)削。
（?3）使用跟刀架支承車(chē)細(xì)長(zhǎng)軸。跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個(gè)支承爪，跟刀架可 以跟隨車(chē)刀移動(dòng)，? 抵消徑向切削時(shí)可以增加工件的剛度，減少變形。 從而提高細(xì)長(zhǎng)軸的形狀 精度和減小表面粗糙度。? 跟刀架的設(shè)計(jì)原理來(lái)看，只需兩只支承爪就可以了， 因車(chē)刀給工件 的切削抗力， 使工件貼住在跟刀架的兩個(gè)支承爪上。但是實(shí)際使用時(shí)，? 工件本身有一個(gè)向下 重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當(dāng)車(chē)削時(shí)，工件往往因離心力瞬時(shí)離開(kāi)支承爪、接 觸支承爪而產(chǎn)生振動(dòng)。 如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車(chē)刀抵住，使工件上下、 左右都不能移動(dòng)， 車(chē)削時(shí)穩(wěn)定， 不易產(chǎn)生振動(dòng)。 因此車(chē)細(xì)找軸時(shí)一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題是要應(yīng) 用三個(gè)爪跟刀架。
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2、減少工件的熱變形伸長(zhǎng)
車(chē)削時(shí)，由于切削熱的影響，使工件隨溫度升高而逐漸伸長(zhǎng)變形，這就叫“熱變形”?? 。 在車(chē)削一般軸類(lèi)時(shí)可不考慮熱變形伸長(zhǎng)問(wèn)題，但是車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，因?yàn)楣ぜL(zhǎng)， 總伸長(zhǎng)量長(zhǎng)， 所以一定要考慮到熱變形的影響。由于工件一端夾住，一端頂住，工件無(wú)法伸長(zhǎng)，因此只能 本身產(chǎn)生彎曲。 細(xì)長(zhǎng)軸一旦產(chǎn)生彎曲后，??車(chē)削就很難進(jìn)行。? 減少工件的熱變形主要可采取以 下措施：
（?1）使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖。用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長(zhǎng)軸，可有較地補(bǔ)償工件的熱變形伸 長(zhǎng)，工件不易彎曲，車(chē)削可順利進(jìn)行。
(2)?加注充分的切削液。車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件 的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻, 使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工 件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。
(3)?刀具保持銳利。以減少車(chē)刀與工件的摩擦發(fā)熱。?3、合理選擇車(chē)刀幾何形狀 刀具幾何參數(shù)的合理選擇，常常是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切削簡(jiǎn)便而行之有效的方法。
（?1）前角?r0????。前角?r0??對(duì)振動(dòng)的影響，隨著前角的增大，振動(dòng)隨之下降，但在切前速 度較高的范圍內(nèi)，? 前角對(duì)振動(dòng)的影響將減弱。由于細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削速度一般不會(huì)太高，?? 故此在粗 加工中取??r0=20°，精車(chē)時(shí)取???r0=25°。
（?2）主偏角??Kr。主偏角??Kr?對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度的影響，當(dāng)切削深度和進(jìn)給量不變時(shí)，隨著主 偏角的增大， 振幅將逐漸減小，這是因?yàn)閺较蚯邢髁p小了，同時(shí)實(shí)際切削寬度?aw?將減小。 在粗車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)取?Kr=75?～80°，精車(chē)時(shí)取??????Kr=85?～90°的刀具進(jìn)行切削，可避免或減小 振動(dòng)。
（?3）后角?a0。一般來(lái)說(shuō)，后角對(duì)切削穩(wěn)定性無(wú)多大影響，但當(dāng)后角減小到?2~3°時(shí)，?使振動(dòng)有明顯的減弱， 在生產(chǎn)中也發(fā)現(xiàn)， 后刀面有一定程度的磨損后，會(huì)有顯著的減振作用。
（?4）刀具圓弧半徑???rs?。刀尖圓弧半徑??rs??增大時(shí)，徑向分量力隨之增大，為避免自振?rs??越小越好。但隨????rs?的減小，將會(huì)使刀具壽命降低，同時(shí)也不利于表面粗糙度的改善。故 加工時(shí)，斷屑槽寬度取??R1.5?～3,?刀尖圓弧?????r=0.5?。
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4、合理選擇切削用量
切削用量選擇的是否合理，? 對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削力的大小、?? 切削熱的多少是不同的。 因此對(duì)車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)引起的變形也是不同的。
（?1）切削深度?(t)???。在工藝系統(tǒng)剛度確定的前提下，隨著切削深度的增大，? 車(chē)削時(shí)產(chǎn)生 的切削力、切削熱隨之增大，引起細(xì)長(zhǎng)軸的受力、受熱變形也增大。因此在車(chē)削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)， 應(yīng)盡量減少切削深度。
（?2）進(jìn)給量?(f)???。進(jìn)給量增大會(huì)使切削厚度增加，?? 切削力增大。但切削力不是按正比增 大，因此細(xì)長(zhǎng)軸的受力變形系數(shù)有所下降??.?如果從提高切削效率的角度來(lái)看，增大進(jìn)給量比 增大切削深度有利。???????? 隨著數(shù)控技術(shù)的不斷創(chuàng)新和突破，五軸加工被越來(lái)越多的行業(yè)所采用， 如航空航天、電力、船舶、高精密儀器、模具制造等。然而，自動(dòng)編程軟件在五軸加工技術(shù) 中起關(guān)鍵性作用， 因?yàn)榈毒哕壽E的工藝排布、刀具夾頭與工件或與工裝夾具之間的干涉檢查、 毛坯殘留量的識(shí)別，都由軟件自動(dòng)考慮，? 編程人員是無(wú)法通過(guò)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 他們只是根據(jù) 經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行切削參數(shù)的優(yōu)化，來(lái)得到更合理更有效的加工軌跡。
（?3）切削速度?(v)?。提高切削速度有利于降低切削力。??? 這是因?yàn)椋?隨著切削速度的增大， 切削溫度提高， 刀具與工件之間的摩擦力減小， 細(xì)長(zhǎng)軸的受力變形減小。?但切削速度過(guò)高容 易使細(xì)長(zhǎng)軸在離心力作用下出現(xiàn)彎曲，??破壞切削過(guò)程的平穩(wěn)性，? 所以切削速度應(yīng)控制在一定 范圍。對(duì)長(zhǎng)徑比較大的工件，切削速度要適當(dāng)降低。
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三、結(jié)論
細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削加工是機(jī)械加工中比較常見(jiàn)的一種加工方式。????? 由于細(xì)長(zhǎng)軸剛性差，車(chē)削時(shí) 產(chǎn)生的受力、 受熱變形較大， 很難保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。???? 通過(guò)采用合適的裝夾方式和 先進(jìn)的加工方法， 選擇合理的刀具角度和切削用量等措施， 可以保證細(xì)長(zhǎng)軸的加工質(zhì)量要求。
