普通车床加工轴类工件的工艺分析

邢海霞

摘要：普通车床是用于加工轴形、盘形以及环形等各种类型零件的卧式车床，可以进行零件端面、零件内外回转面、零件内外部螺纹等多个工序，并且利用相关附件还可以对零件进行钻孔、扩孔操作以及攻丝、滚花等处理。在现代工件加工中，普通车床是不可缺少的加工机器。轴类零件是普通车床加工的一种重要零件，主要包括对轴类零件外圆面的加工、内圆面的加工、圆弧面的加工以及螺纹的加工等。该文主要对普通车床加工细长轴零件的工艺和步骤进行简单探讨。

关键词：普通车床;零件;过程

1.校直

通过校直，我们可以确保车削量一致，此时不需要过多的车削用时，能够防止振动。对于毛料来讲，在处理以后能够保证表层的残余力均衡，防止零件有太过明显的形变。我们在处理的时候最好不用使用压弯措施。因为该措施虽然能够使得毛料在短时间内变直，但在不久之后它就会因为应力未整个消除而变弯，无法完成校直活动。在使用锤敲措施的时候，我们要先将毛料的凹面放到平板之上，然后用锤敲击此面，确保此处的金属扩展，这样就能够实现伸直毛料的目的了。在特殊状态之下，我们还可以使用圆弧形的锤子敲击，确保锤面和材料完全接触，防止毛料面受损。假如毛料的弯折过大的话，我们可以使用热校直措施。如果校直之后，所有的弯折度都不超过0.8mm的话，就算达标了。

2.平端面，打中心孔

将毛坯料穿入机床主轴孔卡紧平端面，打中心孔。此时要注意的是，中间的孔要保证是圆形的，而且不能歪斜，其洁净度以及形态等都要合乎规定。同时还要保证端面平稳，确保毛料的卡爪长度一致，因为一旦伸长不一样的话，就会使得其中心线偏移，最终导致零件的形态改变。

3.研磨跟刀架的支承块面

在处理细长轴的时候，我们可以使用刀架和两爪，不过此时要确保支承体和零件的连接顺畅。在选择支承块的时候，最好选择耐磨的铸铁，而且为了确保支承面和零件的表层连接顺畅，最好是在处理以前研磨表面。具体来说，要按照如下的步骤操作。先要把毛料放到机床上面，一边使用卡盘夹，另一边使用顶尖。要确保卡紧区域的长度在15-20ram左右。过长或是过短都不可以。按第一刀粗车后的直径进刀，以进给量0.4mm左右走刀，车一小段，然后将跟刀架支承块压紧在这段表面上研磨。在研磨的时候，禁止放入冷却液。利用车过的刀花研磨弧面，直到支承块表面全部研完为止。接下来放置冷却液，同时还要适当研磨，确保表面的光洁度较高。如果支承体的表面和零件的表面是无缝贴合的话，此时其表面就像是轴瓦，可以应对切削力;如果支承面圆弧半径过大，车削时易振动;如果支承面圆弧半径过小，爪面磨损快，会使工件出现棱柱形，椭圆或麻花形。跟刀架支承块应和工件轻轻接触，并保持很小间隙配合，既不能太松也不能太紧。每车一刀之前，必须先研跟刀架支承面，务必保证圆弧面吻合。

4.增加活动中心架

如果所加工的零件直径和长度的比值超过100时，就需要在使用跟刀架的同时增设活动中心架，这样就能有效避免由于零件自重而导致的下垂问题，零件在切削过程中也不会出现振动以及变形的情况。活动中心架的支撑应该设置在零件的中间部位，并按照机床工件轴向对好，此时中心架的支撑可以自由移动到任一个下垂点，并在走刀的带动作用下随时移动位置。零件加工过程中跟刀架支承爪与车刀自己的距离不能太远，可位于车刀后面3毫米处，以免对零件产生作用力引起振动。

5.走刀方向

在处理细长轴的时候，必须使用反走刀，即走刀方向从床头走向尾座，原因是这样能够避免变形现象发生，提升效率。顶尖的作用有三：第一是细长工件不下垂;第二是承受工件转动时的离心力;第三是承受一部分主切削力和径向切削力。由于车削细长轴时必须使用跟刀架（有时还需以活动中心架支撑工件），所以切削力主要由跟刀架承受了。这时，反向走刀的轴向切削力就能起到将工件拉直的作用，避免变形。而正走刀和上述完全不一样，会使工件受到偏心压缩（轴向走刀力并不作用在工件轴心，而是作用在外圆附近，这种情况称之为偏心压缩），细长物体受到压缩时，容易弯曲变形。

6.应用活顶尖

细长轴车削时顶尖并没有起到应对切削力的作用，其作用是提升刚度，防止甩动。当校直好毛料以后，离心力也变低了，所以，此时顶尖只需要轻微的顶住零件就行了，不用用力太猛，如果力过大的话，就会导致零件弯折，常见的顶尖就可以使用。在检查松紧度的時候，我们可以用手指夹紧顶尖，如果零件活动的时候顶尖也能够运转的话，就表示达标了。由于加工的时候，零件受热会变长，因此我们要不停的检查其松紧性。在具体的工作中，我们要不断地把顶尖朝着后方挪动，在进行精车处理的时候，如果车刀靠近尾座区域的话，就可以将顶尖整体退出来。假如主轴的轴线没有和机床的尾部保持一致的话，此时我们就要按照不断朝后方挪动的方法来移动顶尖，这样可以将锥度消除掉。众所周知，零件的锥度和导轨以及刀架的精确性有很大的关联，和尾座的具体方位并没有多大的关系。相反的，假如顶尖在顶靠的时候用力太猛，靠得太紧的话，此时尾座的方位就会对锥度产生一定的干扰，影响到精车工作的开展。

7.精车加工工艺

细长轴零件精车应采用低速，弹簧光刀采用宽刃的硬质合金，并保证零件不发生振动、变形。细长轴零件的精加工过程中可结合零件和各种器具的受力情况来控制切削方式，以保证零件的加工精度。细长轴零件精车加工要求刀具刃磨要好，车刀刀刃要绝对平行与零件轴线，零件表面与精车刀完全接触，并且采用从床头到尾座的反向走刀方式;顶尖对零件的固定要比粗车工艺时候更松一些;细长轴零件的粗车以及精车工艺中应使用充足的冷却润滑剂，使用冷却润滑剂一方面是为了冷却跟刀架承爪和零件;另一方面还可以起到润滑作用，减少零件与支承面的摩擦，提高零件加工精度，而且零件加工过程中如果温度较高也会影响加工精度，所以有冷却作用的润滑油在零件粗车以及精车工艺中的应用是必不可少的。

以上是对普通机床加工细长轴零件的主要步骤以及相关工艺技术的简单介绍。另外，刀具是普通机床加工各种零件的重要工具，合理选择刀具对零件加工效果有着重要影响，一般情况下，粗车刀具采用硬质合金左偏刀，精车刀具采用宽刃硬质合金弹簧车刀，每种刀具都有各种的特点和性能，在零件的加工过程中发挥着重要作用，直接影响着零件的加工精度和加工效率。

参考文献

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[2]吴董龙.基于普通车床对阶梯轴的加工工艺分析[J].机械管理开发，2019， 198（10）：101-103.

（驻马店技师学院）