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投稿指南引言
图1 工件装夹
图2 跟刀架
1 超细长轴车削装置
- 工件装夹
- 在卡盘夹紧工件的卡爪面垫入Ø4×20mm钢丝，夹入长度为15～20mm，如图1所示，使工件与卡爪之间为线接触。
- 在尾座装置弹性活络顶针，当工件发生弯曲变形或受热膨胀时，顶针能作一定的轴向位移。
- 跟刀架结构
- 跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了，因车刀给工件的切削抗力F'r，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。因此车超细长轴时一个非常关键的问题是要应用三个爪跟刀架，结构如图2所示。
- 为使跟刀架保持良好的刚性，配备有三只支承块(材料为QT60-2)，使其与工件研磨后紧密贴合。跟刀架支承块与工件表面接触不良，留有间隙，易造成工件中心偏离旋转中心，从而产生多边形。应合理选用跟刀架结构，正确修磨支承块弧面，使其与工件良好接触。切削运行时呈滑动配合，使工件保持在切削旋转轴线上。
- 在调整和修磨跟刀架支承块后，如接刀不良，使第二次和第一次进给的径向尺寸不一致，引起工件全长上出现与支承块宽度一致的周期性直径变化，在切削中出现轻度竹节形。可通过调节上侧支承块的压紧力，使支承块与工件保持良好接触：通过调节中拖板手柄，改变切削浓度或减少
图3 垫木
图4 托架
图5 反向走刀车削
图6 粗车车刀
图7 精车车刀2 刀具设计
- 刀具几何参数和切削用量选择不当，造成切削力过大，发生弯曲变形和表面粗糙，工件装夹不良，尾座顶尖与工件中心孔顶得过紧，在上述夹紧方式下，采用反向走刀车削，使工件受力后能向弹性顶针处伸缩，如图5所示。
- 粗车刀
- 粗车用刀几何形状见图6所示。
- 刀具特点：①主偏角较大，使径向力Py减小，轴向力Px增大，能减少切削振动和弯曲变形：②前角g=15°～20°切削轻快：③断屑槽磨成R 2.5～4mm，有良好的卷屑作用，并增大实际切削前角。
- 刀具材料：刀片牌号YT15，型号A117：刀杆45号钢，调质HB220～250。
- 精车刀
- 精车车刀几何形状见图7所示。
- 刀具特点：①具有较大前角，刀尖无倒棱，切削轻快，切屑呈铝箔纸状：②刀刃宽度大于走刀量1.3倍以上，可以修光工作表面：③有1.5°～2°刃倾角，切屑沿待加工表面排出：④刀刃必须研磨平直，表面粗糙度达Ra0.8以上。
- 刀具材料：刀片牌号W18Cr4V，热处理HRC63～66；刀杆弹性刀排。
- 可磨出刀尖圆弧半径，当工件长度与直径比较大时亦可采用宽刃低速光车。
- 切削用量
- 粗车时：切削速度v=32m/min；走刀量f=0.3～0.35mm/r；切削深度ap=2～4mm。
- 精车时：切削速度v=1.5m/min；走刀量f=12～14mm/r；切削深度ap=0.02～0.05mm。
- 跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，跟刀架可以跟随车刀移动，抵消径向切削时可以增加工件的刚度，减少变形。从而提高细长轴的形状精度和减小表面粗糙度。从跟刀架的设计原理来看，只需两只支承爪就可以了，因车刀给工件的切削抗力F'r，使工件贴住在跟刀架的两个支承爪上。但是实际使用时，工件本身有一个向下重力，以及工件不可避免的弯曲，因此，当车削时，工件往往因离心力瞬时离开支承爪、接触支承爪而产生振动。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。因此车超细长轴时一个非常关键的问题是要应用三个爪跟刀架，结构如图2所示。