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傳動軸加工劃分為三個階段:粗車(粗車外圓、鉆中心孔等),半精車(半精車各處外圓、臺階和修研中心孔及次要表面等),粗、精磨(粗、精磨各處外圓)。各階段劃分大致以熱處理為界。多軸加工準確地說應該是多坐標聯(lián)動加工。雖然車細長軸的難度較大,但它也有一定的規(guī)律性,主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關鍵技術,問題就迎刃而解了。當前大多數(shù)控加工設備可以實現(xiàn)五坐標聯(lián)動,這類設備的種類很多,結構 類型和控制系統(tǒng)都各不相同。
多軸數(shù)控加工技術的應用仍然局限于少數(shù)資金雄厚的部門,并且仍然存在尚未解決的難題。多軸數(shù)控加工由于干涉和刀具在加工空間的位置控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機床結構遠比3軸機床復雜得多。
細長軸加工方法,由于細長軸本身剛性差(L/d值愈大,剛性愈差),在車削過程中會出現(xiàn)以下問題:
1、工件受切削力、自重和旋轉時離心力的作用,會產生彎曲、振動,嚴重影響其圓柱度和表面粗糙度。
2、在切削過程中,工件受熱伸長產生彎曲變形,;車削就很難進行,嚴重時會使工件在頂l尖間卡住。
因此,車細長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細長軸的難度較大,但它也有一定的規(guī)律性,主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關鍵技術,問題就迎刃而解了。
細長軸加工方法,使用中心架支承車細長軸.在車削細長軸時,可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細長軸使用中心架的方 法有:
中心架直接支承在工件中間 當工件可以分段車削時,中心架支承在工件中間, 這樣支承,L/d值減少了一半,細長軸車削時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,否則會影響工件的精度。車削時,中心架的支承爪與工件接觸處應經(jīng) 常加潤滑油。多軸數(shù)控加工由于干涉和刀具在加工空間的位置控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機床結構遠比3軸機床復雜得多。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,進行研磨抱合。
細長軸車削過程中遇到的問題
工件的長度L與直徑d之比大于25(即長頸比L/d>25)的軸類工件稱為細長軸。細長軸剛性差,使用機床、刀具、夾具、工件的工藝系統(tǒng)剛性不足,切削中易產生振動變形,造成加工困難。在加工過程中,所遇到的主要問題是:
1、工件受切削抗力而產生振動和出現(xiàn)彎曲變形,使幾何精度和表光潔度降低。
2、在切削過程中工件吸收的切削熱,會導致工件產生較大的軸向線膨脹,加劇彎曲變形,增加振動,甚至使工件擠死在兩頂l尖之間,造成無法加工。
3、長頸比愈大,自重力愈大,工件在高轉速下,產生的離心力也愈大,上下跳動也就嚴重影響加工質量。
4、刀具的幾何角度、切削用量和加工工藝方法等選擇不當,會使切削力加大,變形和振動加劇。
5、工件彎曲和振動,使車削加工必須采用較低的轉速和切削深度,限制了生產效率的提高。
6、工件在徑向切削力作用下,車削已加工的工件外形容易形成兩端小、中間大,還易出“扎刀”現(xiàn)象。
7、機床調整不當,易產生錐形誤差;夾具調整不當,易造成彎曲和產生“竹節(jié)形”、“菱形”等。